Вчені використовують штучний інтелект для дослідження процесу формування зірок і планет

У новій міжнародній дослідницькій програмі співробітники угорського Центру астрономії та наук про Землю ELKH (CSFK) разом із дослідниками Віденського та Женевського університетів намагаються переосмислити класифікацію молодих зірок та ранні стадії розвитку зірок і планет за допомогою штучного інтелекту.

Основною метою проекту NEMESIS (анг. Novel Evolutionary Model for the Early Stars with Intelligent Systems – Нова еволюційна модель для ранніх зірок з інтелектуальними системами), підтриманого програмою Європейського Союзу з досліджень та інновацій Horizon 2020, є створення найбільшої бази даних про молоді зірки, відомі на сьогодні. Крім того, дослідники планують використовувати штучний інтелект для створення зоряної моделі, яка виходить за рамки теорій, що використовуються в даний час, і здатна надати більш повне пояснення небесним явищам, що спостерігаються за допомогою сучасних астрономічних інструментів, – йдеться в повідомленні Мережі досліджень Будапештського університету імені Лоранда Етвеша (ELKH).

В останні десятиліття для астрономів є все більше інформації, і цей обсяг даних зараз збільшився до такої міри, що ними вже не можна керувати звичайними методами, що вимагає застосування в астрономії методів “big data”, “machine learning” та “deep learning”, – пишуть вчені.

У випадку методу розпізнавання обличчя різні алгоритми «перекладають» обличчя на власне мову математики, тобто конвертують його в цифри, які вказують, наприклад, на відстань між лівим і правим краями обличчя, між кінчиком підборіддя та вершиною голови, або відстань від одного вуха до іншого. “Шаблони, що використовуються в астрономії, подібні в математичній мові, але це пов’язано з вимірюваними характеристиками зірок, такими як їх яскравість на різних довжинах хвиль, їх пропорції, хімічні елементи, що знаходяться в них, або характеристики навколишнього середовища. Наприклад, молоді зірки знаходяться в середовищах, де є багато міжзоряного пилу та газу, оскільки вони утворилися з них не так давно, звичайно ж, у масштабі космічному часу”, – пояснює в повідомленні Габор Мартон, дослідник Інституту астрономії Міклоша Конколі Теге, угорський координатор проекту NEMESIS.

Документ нагадує, що загальносистемна класифікація різних етапів формування зірок стала можливою лише у 1980-х роках минулого століття завдяки першим інфрачервоним спостереженням та теоретичним розрахункам. Сьогодні, понад 25 років після того, як класифікація молодих зірок була вперше інтерпретована у взаємопов’язаному середовищі розвитку, доступно значно більше новіших та кращих даних. Крім того, зараз дослідники мають набагато вдосконаленіші обчислювальні інструменти та методи, які можна використовувати для переоцінки початкових припущень і визначення нових аспектів та умов.

“Згідно з останніми доказами, планети починають формуватися одночасно з утворенням зірок, тобто еволюція зірок і планет – це не два послідовні етапи, а швидка, одночасна подія. Класифікація на основі довжини хвилі зоряного випромінювання сильно допомогла вченим у визначенні всеохоплюючих параметрів молодих зірок, але існує висока ступінь невизначеності у конкретних часових шкалах розвитку. В ході дослідження ми переосмислюємо сучасну класифікаційну схему та характерні, помітні часові шкали. Ми оброблятимемо доступні дані, використовуючи керовані та некеровані методи машинного навчання, щоб відповісти на найактуальніші запитання про формування зірок та планет”, – звітує про проект науковий співробітник Віденського університету, координатор консорціуму Одіссей Діонатос.

Однією з причин того, що дослідження стали актуальними, є довготривала відсутність масштабного оптичного інфрачервоного обстеження небесного простору. “Це змінилося за останнє десятиліття завдяки повноформатним дослідженням неба, таким як проект Gaia, 2MASS або WISE. Популяційна статистика потрібна для опису різних часових шкал розвитку, для яких важливий великий обсяг вибірки. На сьогодні космічний телескоп Gaia виявив 1,8 мільярда об’єктів, серед яких може бути велика кількість кандидатів у молоді зірки”, – пояснює Марк Одар, співробітник Женевського університету.

Проект NEMESIS був розпочатий у березні 2021 року та отримав понад 1,6 мільйона євро фінансування на наступні 4 роки.

Джерело: MTI