Veštačka inteligencija otkriva stotine kosmičkih anomalija u „Hablovoj“ arhivi

Tim astronoma je primenio vrhunsku tehniku na bazi veštačke inteligencije (AI) kako bi otkrio retke astronomske fenomene u arhiviranim podacima svemirskog teleskopa „Habl“.

Analizirali su skoro 100 miliona isečaka slika iz „Hablove“ arhive, svaki od samo nekoliko desetina piksela (7-8 ugaonih sekundi). Identifikovali su više od 1.300 objekata neobičnog izgleda za samo dva i po dana — od kojih više od 800 ranije nije dokumentovano u naučnoj literaturi.

Preporučujemo

Većina anomalija su bile galaksije u spajanju ili interakciji, sa neobičnim morfologijama ili pratećim, izduženim strujama zvezda i gasa. Druge su bile gravitaciona sočiva, kad gravitacija prednje galaksije izobličava prostor-vreme i savija svetlost od pozadinske galaksije u lukove ili prstenove.

Dodatna otkrića su uključivala galaksije sa masivnim gomilama za formiranje zvezda, galaksije nalik meduzama sa gasovitim „pipcima“ i diskove za formiranje planeta u našoj galaksiji koji podsećaju na hamburgere. Nekoliko desetina objekata je u potpunosti prkosilo postojećim šemama klasifikacije.

Identifikacija tako raznolikog niza retkih objekata u ogromnom i rastućem skladištu „Hablovih“ i drugih teleskopskih podataka predstavlja zastrašujući izazov. Nikada u istoriji astronomije nije bila dostupna tolika količina opservacionih podataka za analizu.

Da bi se suočili sa ovim izazovom, istraživači iz ESA (Evropske svemirske agencije) razvili su instrument veštačke inteligencije sposoban da pregleda milione astronomskih slika u deliću vremena potrebnom ljudima. Njihova nervna mreža, nazvana AnomalyMatch, trenirana je da detektuje retke i neobične objekte prepoznajući obrasce u podacima — imitirajući način na koji ljudski mozak obrađuje vizuelne informacije.

„Arhivska osmatranja sa svemirskog teleskopa Habl obuhvataju 35 godina, dajući bogat skup podataka u kom se mogu skrivati astrofizičke anomalije“, kažu autori studije.

Tradicionalno se anomalne slike otkrivaju putem manuelne inspekcije ili slučajne opservacije. Iako su eksperti izvrsni u identifikaciji neobičnih odlika, puka količina „Hablovih“ podataka čini sveobuhvatan manuelni pregled nepraktičnim.

Inicijative građanske nauke pomažu da se proširi opseg analize podataka, ali čak ni ti napori nisu dovoljni u pogledu arhiva obimnih poput „Hablove“ ili širokougaonih teleskopa poput „Euklida“, misije ESA u saradnji sa NASA.

Primena instrumenta AI na „Hablovu“ arhivu je prva sistematska potraga za astrofizičkim anomalijama širom čitavog skupa podataka. Nakon što je algoritam označio verovatne kandidate, istraživači su manuelno pregledali najbolje ocenjene izvore i potvrdili više od 1.300 kao istinske anomalije.

„Ovo je moćna demonstracija kako AI može poboljšati naučnu dobit od arhivskih skupova podataka. Pronalazak tako mnogo ranije nedokumentovanih anomalija u Hablovim podacima ističe potencijal za buduća spitivanja“, kažu istraživači.

„Habl“ predstavlja samo jednu od mnogih astronomskih arhiva koji će imati koristi od analize pomoću veštačke inteligencije. Uređaji poput predstojećeg svemirskog teleskopa „Nansi Grejs Roman“ (NASA), kao i „Euklida“ (ESA) i opservatorije „Vera Rubin“ Nacionalne naučne fondacije i Ministarstva energetike SAD, generisaće količine podataka kao nikad ranije.

Instrumenti kao što je AnomalyMatch biće ključni za navigaciju kroz ovu poplavu podataka, omogućavajući astronomima da otkriju nove i neočekivane fenomene — a možda čak i objekte dosad neviđene u univerzumu.

Svemirski teleskop „Habl“ radi više od tri decenije i nastavlja da ostvaruje izvanredna otkrića koja oblikuju naše fundamentalno razumevanje univerzuma. „Habl“ je projekat međunarodne saradnje između NASA i ESA. Centar NASA za svemirske letove „Godard“ upravlja teleskopom i operacijama misija.

(Telegraf Nauka/NASA)