Cosmic Leap: AI og NASA’s Swift Satellite Afslører Universets Grænser
Astronomer bruger nu kunstig intelligens til at måle udvidelsen af vores univers… bogstaveligt talt.
I to nylige studier ledet af Maria Dainotti, gæsteprofessor ved UNLV’s Nevada Center for Astrophysics og assisterende professor ved National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), inkorporerede forskere multiple machine learning-modeller for at øge præcisionen i afstandsmålingerne for gamma-ray bursts (GRB’er) – de mest lysstærke og voldsomme eksplosioner i universet.
Energiudladninger i Sekund-Tricks
GRB’er frigiver på få sekunder den samme mængde energi, som vores sol udsender gennem hele sin levetid. Fordi de er så lysstærke, kan GRB’er observeres på flere afstande – endda ved kanten af det synlige univers! Men på grund af begrænsninger i den nuværende teknologi har kun en lille procentdel af kendte GRB’er alle de nødvendige observationelle karakteristika for at hjælpe astronomer med at beregne, hvor langt væk de opstod. Enter AI.
Superlearner: AI’s Ninjateknik
Dainotti og hendes team kombinerede GRB-data fra NASA’s Neil Gehrels Swift Observatory med flere machine learning-modeller for at overvinde begrænsningerne i den aktuelle observationsteknologi og mere præcist estimere afstanden til GRB’er for hvilke afstanden er ukendt. Resultatet? De kan bestemme antallet af GRB’er i et givet volumen og tid (kaldet rate), og disse målinger er meget tæt på de faktiske observerede skøn!
Langt og Kort af GRB’er
I samarbejde med internationale kolleger anvendte Dainotti AI til at slå tidligere rekordmålinger. Studierne viser, at Superlearner-modellen – der kombinerer flere machine learning-metoder – overgår de enkelte modeller hver for sig. Dette giver forskere nye værktøjer til at besvare presserende kosmologiske spørgsmål om universets tidligste processer og dets udvikling over tid. Nå, det er ikke dårligt for en maskine!
Ikke Alle Stjerner Er Født på Samme Tid
Et tredje studie afslører noget fascinerende: GRB-raten ved mindre afstande følger ikke stjernedannelsesraten. Dette åbner muligheden for, at lange GRB’er ved små afstande ikke genereres ved kollaps af massive stjerner, men snarere ved fusion af meget tætte objekter som neutronstjerner. Who knew?
Med støtte fra NASA’s Swift Observatory Guest Investigator program arbejder Dainotti og hendes kolleger nu på at gøre machine learning-værktøjerne offentligt tilgængelige gennem en interaktiv webapplikation. Så uanset om du er astronom eller bare en entusiast, kan du dykke ned i AI-verdenen og universets yderste kanter.
