Tim astronoma primijenio je vrhunsku tehniku na bazi umjetne inteligencije (AI) kako bi otkrio rijetke astronomske fenomene u arhiviranim podacima svemirskog teleskopa Hubble.
Analizirali su skoro 100 miliona isječaka slika iz Hubbleove arhive, od kojih je svaki bio veličine samo nekoliko desetina piksela. Identifikovali su više od 1.300 objekata neobičnog izgleda za samo dva i po dana, od kojih više od 800 ranije nije bilo dokumentovano u naučnoj literaturi.
Većina anomalija su galaksije u procesu spajanja ili interakcije, s neobičnim morfologijama ili pratećim, izduženim strujama zvijezda i gasa. Druge su bila gravitaciona sočiva, pojava kada gravitacija prednje galaksije izobličava prostor-vrijeme i savija svjetlost pozadinske galaksije u lukove ili prstenove.
Galaksije „meduze“ i diskovi nalik hamburgerima
Dodatna otkrića uključivala su galaksije s masivnim nakupinama za formiranje zvijezda, galaksije nalik meduzama s gasovitim „pipcima“, te diskove za formiranje planeta u našoj galaksiji koji podsjećaju na hamburgere. Nekoliko desetina objekata u potpunosti je prkosilo postojećim šemama klasifikacije.
Identifikacija tako raznolikog niza rijetkih objekata u ogromnom skladištu podataka predstavlja ogroman izazov. Nikada u historiji astronomije nije bila dostupna tolika količina opservacionih podataka za analizu.
Kako bi se suočili s ovim izazovom, istraživači iz ESA-e (Evropske svemirske agencije) razvili su instrument vještačke inteligencije sposoban da pregleda milione astronomskih slika u djeliću vremena potrebnog ljudima. Njihova neuronska mreža, nazvana AnomalyMatch, trenirana je da detektuje rijetke i neobične objekte prepoznajući obrasce u podacima, imitirajući način na koji ljudski mozak obrađuje vizuelne informacije.
„Arhivska posmatranja sa svemirskog teleskopa Hubble obuhvataju 35 godina, dajući bogat skup podataka u kojem se mogu skrivati astrofizičke anomalije“, navode autori studije.
AI kao ključ za budućnost astronomije
Tradicionalno se anomalne slike otkrivaju manuelnom inspekcijom ili slučajnim posmatranjem. Iako su eksperti izvrsni u identifikaciji neobičnih pojava, puka količina Hubbleovih podataka čini sveobuhvatan manuelni pregled nepraktičnim.
Primjena AI instrumenta na Hubbleovu arhivu prva je sistematska potraga za astrofizičkim anomalijama kroz čitav skup podataka. Nakon što je algoritam označio kandidate, istraživači su manuelno potvrdili više od 1.300 istinskih anomalija.
„Ovo je moćna demonstracija kako AI može poboljšati naučnu dobit iz arhivskih podataka. Pronalazak toliko ranije nedokumentovanih anomalija ističe ogroman potencijal za buduća ispitivanja“, kažu istraživači.
Hubble predstavlja samo jednu od mnogih arhiva koje će imati koristi od vještačke inteligencije. Novi uređaji, poput teleskopa Nancy Grace Roman (NASA), Euclid (ESA) i opservatorije Vera Rubin, generisat će količine podataka kao nikada ranije. Instrumenti kao što je AnomalyMatch bit će ključni za navigaciju kroz ovu poplavu informacija, omogućavajući astronomima da otkriju nove i neočekivane fenomene, a možda čak i objekte dosad neviđene u univerzumu.