|
Неуловимые звезды, поглощающие планеты
|
|
|
|
Недавно астрономы обнаружили сотни "загрязненных" белых карликов в нашей родной галактике, Млечном Пути. Это белые карлики, которые активно поглощают планеты на своей орбите. Они являются ценным ресурсом для изучения недр этих удаленных, разрушенных планет. Их также трудно найти.
|
|
|
|
Исторически астрономам приходилось вручную просматривать горы данных наблюдений в поисках признаков этих звезд. Последующие наблюдения могли бы подтвердить или опровергнуть их подозрения.
|
|
|
|
Используя новую форму искусственного интеллекта, называемую множественным обучением, команда под руководством аспирантки Техасского университета в Остине Малии Као ускорила процесс, что привело к 99%-ному успеху в идентификации. Результаты были опубликованы 31 июля в Astrophysical Journal.
|
|
|
|
Белые карлики - это звезды, находящиеся на заключительном этапе своей жизни. Они израсходовали свое топливо, выбросили свои внешние слои в космос и медленно охлаждаются. Однажды наше солнце превратится в белого карлика, но это произойдет не раньше, чем через 6 миллиардов лет.
|
|
|
|
Иногда планеты, вращающиеся вокруг белого карлика, притягиваются гравитацией своей звезды, разрываются на части и поглощаются. Когда это происходит, звезда "загрязняется" тяжелыми металлами из недр планеты. Поскольку атмосферы белых карликов почти полностью состоят из водорода и гелия, присутствие других элементов можно с уверенностью отнести к внешним источникам.
|
|
|
"Что касается загрязненных белых карликов, то внутренняя часть планеты буквально выжжена на поверхности звезды, чтобы мы могли ее рассмотреть", - сказал Као. "Загрязненные белые карлики прямо сейчас - это лучший способ охарактеризовать внутренние поверхности планет".
|
|
|
|
"Иными словами, - добавил Кит Хокинс, астроном из Калифорнийского университета в Юта и соавтор статьи, - это единственный надежный способ выяснить, из чего состоят планеты за пределами Солнечной системы, что означает, что поиск этих загрязненных белых карликов имеет решающее значение".
|
|
|
|
К сожалению, свидетельства существования этих звезд, которые определяются по содержанию загрязняющих металлов в их атмосферах, могут быть незаметными и их трудно обнаружить. Более того, астрономы должны найти их в относительно короткие сроки.
|
|
|
|
Хотя астрономы могут идентифицировать эти звезды, вручную просматривая данные астрономических наблюдений, это может занять много времени. Чтобы протестировать более быстрый процесс, команда применила искусственный интеллект к данным, полученным с космического телескопа Gaia. "Gaia предоставляет один из крупнейших на сегодняшний день спектроскопических обзоров белых карликов, но разрешение данных настолько низкое, что мы думали, что с его помощью невозможно будет найти загрязненные белые карлики", - сказал Хокинс. "Эта работа показывает, что это возможно".
|
|
|
|
Чтобы найти эти неуловимые звезды, команда использовала технологию искусственного интеллекта под названием "множественное обучение". С ее помощью алгоритм ищет сходные признаки в наборе данных и объединяет похожие элементы в упрощенную визуальную диаграмму. Затем исследователи могут просмотреть диаграмму и решить, какие группы требуют дальнейшего изучения.
|
|
|
|
Астрономы разработали алгоритм для сортировки более 100 000 возможных белых карликов. Из них одна группа из 375 звезд выглядела многообещающе: они демонстрировали ключевую особенность - наличие тяжелых металлов в их атмосферах. Последующие наблюдения с помощью телескопа Хобби-Эберли в обсерватории Макдональд в Калифорнийском университете подтвердили подозрения астрономов.
|
|
|
|
"Наш метод может увеличить число известных загрязненных белых карликов в десять раз, что позволит нам лучше изучить разнообразие и геологию планет за пределами нашей Солнечной системы", - сказал Као. "В конечном счете, мы хотим определить, может ли существовать жизнь за пределами нашей солнечной системы. Если наша планетная система уникальна среди других, то она может быть уникальной и по своей способности поддерживать жизнь".
|
|
|
|
Этот инновационный подход - лишь один из примеров того, как исследователи из Техасского университета в Остине используют искусственный интеллект для решения научных задач. Чтобы продвигать и демонстрировать эти инновации, Университет Остина объявил 2024 год годом искусственного интеллекта.
|
|
|
|
В этом исследовании использовались данные миссии Европейского космического агентства (ЕКА) Gaia. Данные были обработаны консорциумом по обработке и анализу данных Gaia.
|
|
|
|
Последующие наблюдения были получены с помощью телескопа Хобби-Эберли (HET), который является совместным проектом Техасского университета в Остине, Пенсильванского государственного университета, Мюнхенского университета имени Людвига Максимилиана и Геттингенского университета имени Георга-Августа, а также с помощью Очень большого телескопа (VLT) в Европейской южной обсерватории. Обсерватория (ESO).
|
|
|
|
Техасский центр передовых вычислений в Калифорнийском университете в Остине предоставил высокопроизводительные вычислительные ресурсы, средства визуализации и хранения данных для этого исследования.
|
|
|
|
Источник
|
