世界第一:新的人工智能系统在没有人类帮助的情况下发现超新星

这是第一次,人工智能(AI)在没有任何人为干预的情况下搜索,探测,确认,分类并宣布了超新星的发现。

一个国际科学家团队开发了一种名为 Bright Transient Survey Bot (BTSbot) 的新人工智能工具,使用来自近 16,000 个来源的 140 多万张图像来训练其机器学习算法。

西北大学报告称,新系统允许整个自动化星爆发现过程,不仅可以消除人为错误,还可以显着提高速度。

“最终,将人类从循环中移除为研究团队提供了更多时间来分析他们的观察结果并开发新的假设来解释我们观察到的宇宙爆炸的起源。西北大学天文学家亚当·米勒(Adam Miller)是BTSbot开发的主要研究人员之一。

超新星照亮天空的星系的深空图像。(Legacy Surveys/D. Lang/Perimeter Institute/unWISE/NASA/JPL-Caltech)

“这大大简化了对超新星的大型研究,”增加西北大学的Nabeel Rehemtulla是一位天文学家,他与米勒共同领导了这项发展,“帮助我们更好地了解恒星的生命周期以及超新星产生的元素的起源,如碳,铁和金。

BTSbot在兹威基瞬态设施(中电),加利福尼亚州的机器人相机,每两天扫描一次北方天空。

为了正确看待速度,ZTF于10月3日在夜空中拍摄了宇宙爆炸的图像,BTSbot于10月5日在ZTF的数据中发现了超新星。在与其他机器人仪器通信后,BTSbot能够确认发现并将事件分类为。Ia型超新星,公开分享报告on 10月7日.

“ZTF已经运行了六年,在此期间,我和其他人花了2000多个小时目视检查候选人并确定用光谱观察哪些,”来自加州理工学院(Caltech)的天文学家Christoffer Fremling。

“将BTSbot添加到我们的工作流程中将消除我们花时间检查这些候选人的需要。

SN2023tyk发生的星系前后的图像。在右边的后图中,星系的左上角区域在恒星爆炸的地方看起来畸形。(Legacy Surveys/D. Lang/Perimeter Institute/unWISE/NASA/JPL-Caltech)

虽然超新星很明亮充满活力的活动,它们并不常见,也不容易发现。传统的探测方法依靠天文学家目视检查来自机器人望远镜的大量数据,这些望远镜不断扫描夜空以寻找新的光源。

“自动化软件向人类提供了候选爆炸的列表,人类花时间验证候选爆炸并执行光谱观察,”米勒解释.

“我们只能通过收集它的光谱来明确地知道候选者是真正的超新星 - 光源的散射光,它揭示了爆炸中存在的元素。

这是一个耗时的过程,据估计,天文学家只发现了宇宙中所有超新星的一小部分。

BTSbot自动询问了另一种名为光谱能量分配机的机器人仪器(电火花加工)对潜在的超新星进行广泛的观测,以收集其光谱。获得该频谱后,SEDM将其发送给加州理工学院斯尼亚分数(由Fremling开发)对超新星进行分类。

Ia型超新星尤为重要对天文学家来说,因为它们可以用来测量宇宙的膨胀.

“模拟性能非常出色,但在你真正尝试之前,你永远不会真正知道它是如何转化为现实世界的,”雷赫姆图拉。“一旦SEDM的观察结果和SNIascore的自动分类进入,我们感到一股巨大的解脱。

能力扫描夜空对于新天体来说,更有效率和更有效率,可以发现许多新的超新星。BTSbot可以解放天文学家专注于解释数据并提供有价值的见解恒星和星系的演化.

“一旦一切都打开并正常工作,我们实际上什么都不做,”雷赫姆图拉。“我们晚上睡觉,早上,我们看到BTSbot和其他AI坚定不移地做他们的工作。

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