science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Team gebruikt AI om snelle radioflitsen te detecteren

Een artistieke impressie van de snelle radio-uitbarsting die op 17 oktober 2018 werd gedetecteerd met de Molonglo Radio Telescope bij Canberra, Australië. Krediet:James Josephides/Swinburne

Een Swinburne Ph.D. student heeft een geautomatiseerd systeem gebouwd dat kunstmatige intelligentie (AI) gebruikt om een ​​revolutie teweeg te brengen in ons vermogen om snelle radio-uitbarstingen (FRB's) in realtime te detecteren en vast te leggen.

FRB's zijn mysterieuze en krachtige flitsen van radiogolven vanuit de ruimte, vermoedelijk miljarden lichtjaren van de aarde vandaan. Ze duren maar een paar milliseconden (een duizendste van een seconde) en hun oorzaak is een van de grootste puzzels van de astronomie.

Wael Farah ontwikkelde het FRB-detectiesysteem, en is de eerste persoon die FRB's in realtime ontdekt met een volledig geautomatiseerd, machinaal leersysteem. Het systeem van meneer Farah heeft al vijf uitbarstingen geïdentificeerd, waaronder een van de meest energieke ooit gedetecteerd, evenals de breedste.

Zijn resultaten zijn gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Snelle radio-uitbarstingen in realtime vastleggen

De heer Farah heeft de computer ter plaatse van het Molonglo Radio Observatory in de buurt van Canberra getraind om de tekens en handtekeningen van FRB's te herkennen, en activeer een onmiddellijke opname van de kleinste details die tot nu toe zijn gezien.

De bursts werden gedetecteerd binnen enkele seconden na hun aankomst bij de Molonglo Radio Telescope, het produceren van hoogwaardige gegevens waarmee Swinburne-onderzoekers hun structuur nauwkeurig konden bestuderen, en verzamel aanwijzingen over hun oorsprong.

Een van de FRB's vertoont een opmerkelijke structuur in tijd en radiofrequentie. De fijne details die hier te zien zijn, konden alleen worden vastgelegd omdat de computers waren getraind om FRB's binnen enkele seconden na hun aankomst op de aarde te herkennen. Krediet:Wael Farah/Swinburne

De heer Farah zegt dat zijn interesse in FRB's voortkomt uit het feit dat ze mogelijk kunnen worden gebruikt om materie rond en tussen sterrenstelsels te bestuderen die anders bijna onmogelijk te zien is.

"Het is fascinerend om te ontdekken dat een signaal dat halverwege het universum reisde, onze telescoop bereikt na een reis van een paar miljard jaar, vertoont een complexe structuur, als pieken gescheiden door minder dan een milliseconde, " hij zegt.

Molonglo-projectwetenschapper, Dr. Chris Flynn zegt:"Wael heeft machine learning gebruikt op ons high-performance computercluster om FRB's te detecteren en op te slaan van miljoenen andere radio-evenementen, zoals mobiele telefoons, bliksem stormen, en signalen van de zon en van pulsars."

Australian Research Council Laureate Fellow en projectleider, Professor Matthew Bailes zegt:"Molonglo's real-time detectiesysteem stelt ons in staat om de hoge tijd- en frequentieresolutie volledig te benutten en FRB-eigenschappen te onderzoeken die voorheen onbereikbaar waren."

De vijf bursts werden gevonden als onderdeel van het UTMOST FRB-zoekprogramma, een samenwerking tussen Swinburne en de Universiteit van Sydney. De Molonglo-telescoop is eigendom van de Universiteit van Sydney.

Eerste ontdekkingen ter wereld

In juni, Swinburne-astrofysici Dr. Adam Deller en Dr. Ryan Shannon, van het Centrum voor Astrofysica en Supercomputing, maakten deel uit van een team dat voor het eerst de precieze locatie van een eenmalige FRB bepaalde.

Dr. Shannon leidde ook de ontdekking van 20 FRBS in 2018, bijna een verdubbeling van het bekende aantal bursts op dat moment.