science >> Wetenschap >  >> Astronomie

AI gebruiken om aanwijzingen te ontsluiten naar de oorsprong van de sterren en planeten

Artist's impression van de Gaia-ruimtetelescoop in een baan om de aarde. Krediet:ESA/D. Ducros, 2013

Een kunstmatige intelligentie (AI)-systeem dat gegevens van de Gaia-ruimtetelescoop analyseert, heeft meer dan 2, 000 grote protosterren, jonge sterren die zich nog aan het vormen zijn en aanwijzingen kunnen bevatten voor de oorsprong van de sterren in onze Melkweg.

Wetenschappers hadden eerder slechts 100 van deze sterren gecatalogiseerd en het onderzoek ervan heeft veel van de kennis opgeleverd die ten grondslag ligt aan onderzoek naar stervorming.

Het project werd geleid door Miguel Vioque, een doctoraat onderzoeker aan de Universiteit van Leeds, en de bevindingen - Nieuwe catalogus van Herbig AE/BE en klassieke Be stars:A machine learning approach to Gaia DR2 - zijn gepubliceerd in het tijdschrift Astronomie en astrofysica .

Hij gelooft dat het bestuderen van deze nieuw geïdentificeerde sterren de potentie heeft om het begrip van wetenschappers over massieve stervorming en hun benadering van het bestuderen van de melkweg te veranderen.

De heer Vioque en zijn collega's waren geïnteresseerd in wat bekend staat als Herbig Ae/Be-sterren, sterren die zich nog vormen en een massa hebben die minstens twee keer zo groot is als die van de zon. Ze zijn ook betrokken bij de geboorte van andere sterren.

De onderzoekers namen de enorme hoeveelheid gegevens die door de Gaia-ruimtetelescoop worden verzameld, terwijl deze de melkweg in kaart brengt. Gelanceerd in 2013, gegevens verzameld door de telescoop hebben het mogelijk gemaakt afstanden te bepalen voor ongeveer een miljard sterren, ongeveer één procent van het totaal dat in de melkweg wordt verondersteld te bestaan.

De onderzoekers hebben die gegevens opgeschoond en teruggebracht tot een subset van 4,1 miljoen sterren die waarschijnlijk de doelprotosterren zouden bevatten.

Het AI-systeem heeft de gegevens gezeefd en een lijst van 2, 226 sterren met een kans van ongeveer 85 procent om een ​​Herbig Ae/Be-protoster te zijn.

mijnheer Vioque, van de School voor Natuur- en Sterrenkunde, zei:"Er wordt een enorme hoeveelheid gegevens geproduceerd door Gaia - en er zijn AI-tools nodig om wetenschappers te helpen dit te begrijpen.

Artist's impression van een protoster. Krediet:ESO/L. Calçada - ESO

"We combineren nieuwe technologieën in de manier waarop onderzoekers de melkweg onderzoeken en in kaart brengen met manieren om de berg gegevens die door de telescoop worden geproduceerd te ondervragen - en het brengt een revolutie teweeg in ons begrip van de melkweg.

"Deze aanpak opent een spannende, nieuw hoofdstuk in de astronomie."

De heer Vioque en zijn collega's valideerden vervolgens de bevindingen van de AI-tool door 145 van de sterren te onderzoeken die door het AI-systeem zijn geïdentificeerd op grondobservatoria in Spanje en Chili, waar ze het licht konden meten, opgenomen als spectra, afkomstig van de sterren.

Hij zei:"De resultaten van de observatoria op de grond laten zien dat de AI-tool zeer nauwkeurige voorspellingen deed over sterren die waarschijnlijk in de Herbig Ae/Be-classificatie zouden vallen."

Een van de doelsterren staat bekend als Gaia DR2 428909457258627200.

Het is 8, 500 lichtjaar verwijderd en heeft een massa van 2,3 keer die van de zon. De oppervlaktetemperatuur is 9, 400 graden Celsius - de zon is ongeveer 5, 500 graden Celsius - en het heeft een straal die twee keer zo groot is als die van de zon. Het bestaat ongeveer zes miljoen jaar, wat het in astronomische termen tot een jonge ster maakt die zich nog aan het vormen is.

Professor René Oudmaijer, van de School of Physics and Astronomy in Leeds, het onderzoek begeleid. Hij zei:"Dit onderzoek is een uitstekend voorbeeld van hoe de analyse van de Big Data verzameld door moderne wetenschappelijke instrumenten, zoals de Gaia-telescoop, zal de toekomst van de astrofysica vormgeven.

"AI-systemen zijn in staat patronen te identificeren in grote hoeveelheden gegevens - en het is waarschijnlijk dat in die patronen, wetenschappers zullen aanwijzingen vinden die zullen leiden tot nieuwe ontdekkingen en nieuw begrip."