Spotify-liknande AI hjälper till att upptäcka aldrig tidigare sett supernova som giriga stjärna försöker äta ett svart hål
Forskare kan ha upptäckt en aldrig tidigare sett typ av supernova, efter att ha använt en Spotify-liknande konstgjorda intelligens (Ai) för att skanna himlen för konstig aktivitet.
AI upptäckte tecknen på vad som kunde ha varit en enorm stjärna som sprängde precis som den försökte smälta ner ett närliggande svart hål.
Den stjärniga explosionen, kallad SN 2023ZKD, upptäcktes i juli 2023 med den Zwicky övergående anläggningen, en full himmel astronomisk undersökning baserad på Palomar Observatory i Kalifornien. Men Zwicky hittade inte explosionen genom händelse. Snarare vägleddes det till rätt plats med en algoritm optimerad för att hitta konstig natthimmelaktivitet.
Att upptäcka tecken på en supernova tidigt är nyckeln till att fånga hur supernovas börjar, utvecklas och sedan bleknar bort – vilket ger insikt i hur dessa explosioner fungerar.
I det här fallet hittade AI ovanliga ljusare månader innan explosionen inträffade, studieledningsförfattare Alex Gaglianoen postdoktorell forskare vid institutet för AI och grundläggande interaktioner, och Ashley villaren supernova-forskare och lektor vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, berättade Live Science i ett e-postmeddelande.
Denna snabba varning gjorde det möjligt för ett antal stora observatorier att komma in på handlingen och ge observationer över ett stort spektrum av våglängder.
Släkt: 2 ’Nya stjärnor’ har exploderat på natthimlen på en gång – potentiellt för första gången i historien
Även om det finns ett par idéer om vad dessa teleskop faktiskt såg, säger forskarna bakom den nya studien att explosionen troligen var från en enorm stjärna som kretsade runt det svarta hålet. När dessa två föremål drog mot varandra minskade separationen mellan dem. Så småningom försökte stjärnan att konsumera det svarta hålet och exploderade under processen på grund av gravitationell stress.
Alternativt kunde det ha varit att det svarta hålet strimlade stjärnan via en process som kallas ”spaghettifiering”, vilket orsakar explosionen, men uppgifterna antyder inte att Gagliano så starkt.
Genom att titta på den massiva stjärnans kemiska sammansättning fann teamet också att det inte hade tappat allt sitt yttersta material innan det exploderade.
”Detta antyder att binär interaktion är mycket messigare än astronomer har tänkt,” sade Gagliano. ”Kommande händelser kommer att berätta hur explosionerna av massiva stjärnor formas av följeslagarinteraktion, vilket är mycket svårt att modellera för närvarande.”
Gagliano varnade för att ingen har sett tillräckligt med dessa explosioner för att fullt ut förutsäga hur en enorm stjärna och ett svart hål kan interagera. Uppgifterna är emellertid ”mycket svåra att förklara utan ett binärt system”, vilket innebär att ett svart hål och stjärna var mycket troligt involverade på något sätt.
AI Assistance
AI som används i upptäckten kallas LightCurve Anomaly Identification and Likhet Search (LAISS). Astronomi AI är baserat på Spotify -algoritmenså Laiss rekommenderar astronomiska observationer på liknande sätt som Spotify -användare guidas till låtar de kan njuta av.
Den senaste explosionen uppmärksammades Laiss på grund av egenskaper från det binära systemets ljus och dess plats 730 miljoner ljusår från jorden. Funktioner i SN 2023ZKD jämfördes ”med ett stort referensdatasats av kända objekt för att identifiera statistiska utskott,” sade Gagliano. ”Anomala signaler kan indikera sällsynta eller tidigare osynliga fenomen.”
När Laiss hittar något intressant, flaggar en bot i Slack, en snabbmeddelandetjänst, kandidater och lägger dem i en dedikerad kanal, vilket gör det möjligt för teammedlemmarna att kolla in resultaten i realtid.
”Detta strömlinjeformade system gör det möjligt för astronomer att snabbt rikta in sig på de mest lovande och ovanliga upptäckterna,” sade Gagliano.
Efter explosionen blev det ljusa mönstret för SN 2023ZKD mycket konstigt. Till att börja med lyser det precis som en typisk supernova och avböjde sedan. Men astronomer började verkligen uppmärksamma när det blev ljusare igen. Arkivdata visade mer konstigt beteende: stjärnan, som hade varit på en konsekvent ljusstyrka ett tag, blev gradvis ljusare under de fyra åren innan den exploderade.
Astronomer tror att ljuset kommer från det överskottsmaterial som stjärnan tappade. Till att börja med blev det ljusare när chockvågen från supernova plogade in i gas med lägre densitet i regionen. En annan ljusstyrka -topp kom senare när chockvågen fortsatte in i ett dammmoln.
När det gäller närvaron av det svarta hålet, slutade astronomer det både från strukturen på gasen och dammet, liksom den konstiga stellar som lyser upp under åren före explosionen.
Laiss hjälpte astronomer att se all denna extra detalj. ”Om vi hade väntat tills en mänsklig flaggad 2023zkd, skulle vi ha missat de tidiga underskrifterna av den omgivande skivan och förekomsten av en svart hålskamrat. AI -system som Laiss hjälper oss regelbundet att hitta sällsynta explosioner, utan att förlita sig på tur och tidigt nog för att avslöja sitt ursprung,” sa Gagliano.
Resultaten publicerades onsdagen (13 augusti) i The Astrophysical Journal.
