למידת מכונה שימשה לאפיון היסודות הכבדים שהכוכבים הראשונים ביקום העבירו ליורשיהם המיידיים לאחר שהתפוצצו בסופרנובות. תורשה קוסמית זו של יסודות נחקרה על ידי חוקרים המזוהים עם מכון קוולי לפיזיקה ומתמטיקה של היקום בטוקיו, שמצאו עדויות לכך שרוב הדור הראשון של כוכבים ביקום התקיים במערכות של שני כוכבים או יותר.
הדור הראשון של כוכבים ביקום נוצר מחומר שסופק ישירות מהמפץ הגדול - שהיה כמעט אך ורק מימן והליום. מאמינים שהם מסיביים וקצרי מועד, כוכבים אלה יצרו יסודות כבדים יותר (המכונים "מתכות" על ידי אסטרונומים) כאשר הכוכבים התפוצצו כסופרנובות. חומר זה היווה אז את אבני הבניין של הדור השני של כוכבים בעלי חיים ארוכים בהרבה - שחלקם שורדים עד היום בשביל החלב. בעוד כוכבים אלה מכילים יותר יסודות כבדים יותר מהדור הראשון, הם עדיין מתוארים כ"עניים ביותר במתכת".
הדמיות מחשב קודמות העלו שכוכבים רבים מהדור הראשון היו קיימים בקבוצות של שניים או יותר, אך עד כה לא היו עדויות תצפיתיות לריבוי זה. כעת, צוות Kavli השתמש במערכת למידת מכונה כדי לנתח את תכולת המתכת של כ-460 כוכבים מהדור השני שנצפו על ידי ספקטרוגרף פריים פוקוס על טלסקופ סובארו של יפן בהוואי. נתונים ספקטרליים אלה מכילים מידע על ההרכב היסודי של הכוכבים והסופרנובות שסיפקו את החומר להיווצרותם.
סופרנובות מדומה
הנתונים נותחו באמצעות אלגוריתם למידת מכונה שנוצר על ידי טילמן הרטוויג של אוניברסיטת טוקיו. למידת מכונה היא סוג של בינה מלאכותית (AI) והמערכת אומנה באמצעות אלפי סימולציות של סופרנובות מהדור הראשון על פני מגוון רחב של מסות כוכבים ואנרגיות נפץ. הדמיות אלה השתמשו במודל נוקלאוסינתזה כדי לחזות את הייצור היסודי של כל סוג של סופרנובות. לאחר מכן, האלגוריתם הצליח לקבוע אם נוצר כוכב מהדור השני עם פלט של סופרנובה אחת או של כמה סופרנובות.
"מצאנו שרוב (68%) של כוכבי הדור השני הועשרו על ידי סופרנובות מרובות מהכוכבים הראשונים, על ידי ניתוח ההרכבים הכימיים של כוכבי הדור השני שנצפו", מסביר חבר הצוות צ'יאקי קובאיאשי של המרכז לחקר אסטרופיזיקה באוניברסיטת הרטפורדשייר בבריטניה. "הממצאים שלנו אומרים שבתחילת היקום, הכוכבים הראשונים נוצרו במערכת כוכבים מרובה או בצביר של כוכבים, דבר שצוין בסימולציות תיאורטיות, אך מעולם לא אושר בתצפיות בעבר."
"יסודות קלים כמו פחמן וחנקן יכולים להיות מיוצרים בכוכבים בעלי מסה נמוכה כמו השמש, אבל רוב היסודות כמו חמצן וברזל מיוצרים על ידי סופרנובות. המחקר האחרון גם מצביע על כך שהיסודות הכבדים ביותר כמו זהב ואורניום מיוצרים גם על ידי סופרנובות", היא מסבירה. "יסודות אלה מופצים מאזורים יוצרים כוכבים למדיום בין-כוכבי על ידי פיצוצי סופרנובה. תהליך זה יכול לעורר או לדכא את היווצרות הדור הבא של כוכבים, ולכן סופרנובות חשובות לכל ההיסטוריה של הגלקסיות".
לידה ומוות כוכבים
מיהו אישיגאקי, שגם הוא באוניברסיטת טוקיו מוסיף כי הגישה המקובלת לפירוש שפע היסודות בכוכב היא להתאים את הנתונים למודל המתאר את הפלט של כוכב בודד שעבר סופרנובה. זה מניח שרק סופרנובה אחת אחראית לייצור המתכות בכוכב נתון דל מתכת במיוחד.
משקעי סופרנובה עדיין יורדים על כדור הארץ ועל הירח
"אם מצבים מורכבים יותר, כמו הסופרנובות המרובות מעשירים את הדור הבא של הכוכבים, לא ניתן להגביל את המודלים בביטחון בהינתן נתונים מוגבלים", היא אומרת, וזו הסיבה שהצוות פנה ללמידת מכונה. "גישת למידת מכונה היא דרך יעילה לפרש נתונים אלה תוך התחשבות במודלים תיאורטיים מורכבים. גישה כזו מבוססת בינה מלאכותית תהיה חשובה יותר בעשור הקרוב כאשר יותר נתונים מסקרים אסטרונומיים עתידיים יהיו זמינים", היא מסבירה.
קובאיאשי מוסיף, "עכשיו אני יכול לדמיין הרבה כוכבים בהירים נוצרים יחד, שיכולים להאיץ את היווצרות הגלקסיות וההעשרה הכימית של היקום. הרעיון הזה עולה בקנה אחד עם מה שאנחנו רואים עם התוצאות האחרונות מטלסקופ החלל ג'יימס ווב".
קובאיאשי אומר שהצוות יחקור בשלב הבא כמה סופרנובות העשירו בממוצע את הדור השני של כוכבים, מחקר שידרוש נתוני תצפית מדויקים יותר.
המחקר מתואר ב אסטרופיסיקל ז'ורנל.
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה כאן.
- הטבעת העתיד עם אדריאן אשלי. גישה כאן.
- מקור: https://physicsworld.com/a/first-stars-in-the-universe-formed-in-groups-machine-learning-study-reveals/
- :יש ל
- :הוא
- :לֹא
- $ למעלה
- a
- יכול
- אודות
- AC
- חֶשְׁבּוֹן
- מדויק
- מוסיף
- כלולה
- לאחר
- AI
- אַלגוֹרִיתְם
- גם
- an
- לנתח
- מנתח
- ו
- גישה
- ARE
- מלאכותי
- בינה מלאכותית
- בינה מלאכותית (AI)
- אמנותי
- AS
- At
- זמין
- מְמוּצָע
- BE
- להיות
- היה
- לפני
- ההתחלה
- האמין
- גָדוֹל
- המפץ הגדול
- אבני
- בָּהִיר
- בועה
- בִּניָן
- אבל
- by
- נקרא
- CAN
- פַּחמָן
- מֶרְכָּז
- לאפיין
- כימי
- ענן
- אשכול
- מורכב
- המחשב
- אמון
- מְאוּשָׁר
- עִקבִי
- להכיל
- תוכן
- מקובל
- נוצר
- נתונים
- יְוֹם
- עָשׂוֹר
- מְתוּאָר
- לקבוע
- ישירות
- מופץ
- מטה
- כל אחד
- כדור הארץ
- יעיל
- אלמנטים
- להעשיר
- מועשר
- שלם
- עדות
- אך ורק
- מסביר
- פיצוצים
- מאוד
- ראשון
- דור ראשון
- מתאים
- להתמקד
- בעד
- התהוות
- נוצר
- מצא
- החל מ-
- גלקסיות
- גלקסי
- דור
- נתן
- זהב
- קבוצה
- יש
- כבד
- הליום
- היסטוריה
- איך
- http
- HTTPS
- הידרוגנציה
- רעיון
- תמונה
- תמונה
- מיידי
- חשוב
- in
- הצביע
- מידע
- ירושה
- מכון
- מוֹדִיעִין
- בֵּין כּוֹכָבִי
- אל תוך
- לחקור
- סוגיה
- IT
- ג 'יימס ווב טלסקופ החלל
- יפן של
- jpg
- גָדוֹל
- האחרון
- למידה
- כמו
- מוגבל
- מכונה
- למידת מכונה
- הרוב
- איפור
- רב
- המונים
- מסיבי
- חוֹמֶר
- מתימטיקה
- max-width
- בינוני
- חבר
- מתכת
- מתכות
- שביל החלב
- מודל
- מודלים
- יותר
- רוב
- מספר
- הבא
- עַכשָׁיו
- of
- on
- ONE
- רק
- or
- תפוקה
- יותר
- חמצן
- עבר
- פיסיקה
- אפלטון
- מודיעין אפלטון
- אפלטון נתונים
- אפשרי
- לחזות
- תהליך
- מיוצר
- הפקה
- ובלבד
- RAIN
- רכס
- אזורים
- לדרוש
- מחקר
- חוקרים
- אחראי
- תוצאות
- מגלה
- s
- אומר
- שְׁנִיָה
- דור שני
- ראות
- כמה
- יחיד
- מצבים
- כמה
- מֶרחָב
- ספקטרלי
- מְהִירוּת
- כוכב
- כוכבים
- כוכב
- עוד
- מְחוֹשָׁב
- לימוד
- כזה
- מציע
- שמש
- סופרנובה
- לשרוד
- מערכת
- מערכות
- נטילת
- נבחרת
- טלסקופ
- מֵאֲשֶׁר
- זֶה
- השמיים
- שֶׁלָהֶם
- תיאורטי
- שם.
- לכן
- אלה
- הֵם
- זֶה
- אלה
- אלפים
- תמונה ממוזערת
- ל
- יַחַד
- טוקיו
- מְאוּמָן
- להפעיל
- נָכוֹן
- הסתובב
- עולם
- אוניברסיטה
- אוניברסיטת טוקיו
- בקרוב ב
- מְשׁוּמָשׁ
- באמצעות
- Vast
- היה
- דֶרֶך..
- we
- היו
- מה
- אם
- אשר
- בזמן
- מי
- למה
- רָחָב
- טווח רחב
- יצטרך
- עם
- בתוך
- זפירנט