Przełom w astronomii. Jak SI wypatrzyła kosmiczną katastrofę
Dzięki czujności algorytmów sztucznej inteligencji udało się wychwycić nietypowe zachowanie supernowej oznaczonej jako SN 2023zkd. Systemy analizujące dane z teleskopów w Południowej Kalifornii w lipcu 2023 roku automatycznie zakwalifikowały zjawisko jako wyjątkowo nietypowe. To wczesne ostrzeżenie dało naukowcom bezcenny czas na skierowanie dodatkowych instrumentów obserwacyjnych w odpowiednie miejsce nieba.
Uczenie maszynowe w służbie astronomii przestaje być futurystyczną wizją. Algorytmy przeczesujące terabajty danych z teleskopów potrafią wychwycić wzorce niedostrzegalne ludzkim okiem. W tym przypadku system rozpoznał anomalie w pozornie standardowej eksplozji masywnej gwiazdy, choć prawdziwa natura zjawiska ujawniła się później. W związku z tym główny autor badania, Alexander Gagliano, mówi o wkroczeniu w erę, w której astronomowie mogą automatycznie wychwytywać tego rodzaju rzadkie zdarzenia i to w czasie rzeczywistym. W praktyce oznacza to, iż eksperci wreszcie mogą zacząć łączyć kropki między tym, jak gwiazda żyje i jak umiera.
Nietypowe światło i ponowne rozbłyski
Analiza archiwalnych danych przyniosła zdumiewające ustalenia. Okazało się, że badana gwiazda stopniowo jaśniała przez ponad cztery lata przed główną eksplozją. Takie długotrwałe sygnały ostrzegawcze nie występują w przypadku typowych supernowych. Jeszcze bardziej zaskoczyło naukowców późniejsze zachowanie obiektu. Gdy światło supernowej zaczęło już przygasać, nagle nastąpiło dramatyczne ponowne pojaśnienie, jakby gwiazda ożyła po śmierci.
Badania spektroskopowe ujawniły, że eksplozja przebijała się przez grubą warstwę materii uformowanej w dysk. Ten nietypowy kokon otaczał umierającą gwiazdę, co sugerowało, że w ostatnich latach życia doświadczała ona ekstremalnych oddziaływań grawitacyjnych. Naukowcy z Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian oraz MIT przedstawili wytłumaczenie tych anomalii. Według ich modelu, masywna gwiazda tworzyła śmiertelny układ podwójny z czarną dziurą. W miarę zmniejszania się odległości między obiektami, grawitacyjne oddziaływanie czarnej dziury doprowadziło do katastrofy w momencie, gdy gwiazda niemal “połknęła” swojego towarzysza. Nie wyklucza się też bardziej dramatycznego scenariusza. Możliwe, że czarna dziura rozerwała gwiazdę jeszcze przed jej samodzielną eksplozją.
Nowa era w obserwacjach kosmosu
Odkrycie ma istotne konsekwencje dla astronomii. Wiadomo, że większość masywnych gwiazd istnieje w układach podwójnych, lecz bezpośrednie uchwycenie takiego układu w ostatnich chwilach przed katastrofą pozostawało dotąd w sferze teorii. Powstające obserwatorium Very C. Rubin, które będzie regularnie skanować całe niebo, w połączeniu z coraz sprawniejszymi systemami sztucznej inteligencji, może dostarczyć więcej podobnych przypadków.
Czytaj też: Potężne źródło neutrin w kosmosie wreszcie wyjaśnione. Blazar PKS 1424+240 skrywa niesamowitą tajemnicę
Połączenie nowoczesnych teleskopów i inteligentnych algorytmów obserwacyjnych zmienia sposób badania rzadkich zjawisk kosmicznych. Zamiast analizować dane archiwalne, astronomowie coraz częściej mogą obserwować kosmiczne katastrofy niemal w czasie rzeczywistym. To obiecująca perspektywa, choć jak zwykle w nauce: potrzebne będą dalsze obserwacje, by potwierdzić przedstawiony scenariusz. Mimo pewnych wątpliwości, ten przypadek pokazuje, jak technologie analizy danych pomagają rozwiązywać największe zagadki wszechświata.