Maskinlæring har blitt brukt til å karakterisere de tunge grunnstoffene som de første stjernene i universet ga videre til sine umiddelbare etterfølgere etter at de eksploderte i supernovaer. Denne kosmiske arven av elementer ble studert av forskere tilknyttet Kavli institutt for universets fysikk og matematikk i Tokyo, som har funnet bevis på at det meste av den første generasjonen stjerner i universet eksisterte i systemer med to eller flere stjerner.
Den første generasjonen stjerner i universet ble dannet av materiale levert direkte fra Big Bang - som nesten utelukkende var hydrogen og helium. Disse stjernene antas å være massive og kortvarige, og skapte tyngre grunnstoffer (kalt "metaller" av astronomer) da stjernene eksploderte som supernovaer. Dette materialet dannet deretter byggesteinene til den andre generasjonen av stjerner med mye lengre levetid – noen av dem overlever til i dag i Melkeveien. Selv om disse stjernene inneholder flere tyngre grunnstoffer enn den første generasjonen, beskrives de fortsatt som "ekstremt metallfattige".
Tidligere datasimuleringer har antydet at mange førstegenerasjonsstjerner eksisterte i grupper på to eller flere, men til nå har det ikke vært observasjonsbevis for denne mangfoldet. Nå har Kavli-teamet brukt et maskinlæringssystem for å analysere metallinnholdet i omtrent 460 andregenerasjons stjerner som ble observert av Prime Focus Spectrograph på Japans Subaru-teleskop på Hawaii. Disse spektraldataene inneholder informasjon om stjernenes elementære sammensetning og supernovaene som ga materialet for deres dannelse.
Simulerte supernovaer
Dataene ble analysert ved hjelp av en maskinlæringsalgoritme som ble laget av Tilman Hartwig ved universitetet i Tokyo. Maskinlæring er en type kunstig intelligens (AI) og systemet ble trent ved hjelp av tusenvis av simuleringer av førstegenerasjons supernovaer over et bredt spekter av stjernemasser og eksplosive energier. Disse simuleringene brukte en nukleosyntesemodell for å forutsi elementær produksjon av hver type supernovaer. Algoritmen var så i stand til å bestemme om en andregenerasjonsstjerne ble skapt med utgang fra én supernova eller flere supernovaer.
"Vi fant at majoriteten (68%) av andregenerasjonsstjerner ble beriket av flere supernovaer fra de første stjernene, ved å analysere den kjemiske sammensetningen til de observerte andregenerasjonsstjernene," forklarer teammedlem Chiaki Kobayashi fra Center for Astrophysics Research ved Storbritannias University of Hertfordshire. "Våre funn betyr at i begynnelsen av universet dannet de første stjernene seg i et flerstjernesystem eller i en klynge av stjerner, noe som ble indikert i teoretiske simuleringer, men som aldri har blitt bekreftet med observasjoner før."
"Lette grunnstoffer som karbon og nitrogen kan produseres i stjerner med lav masse som Solen, men de fleste grunnstoffer som oksygen og jern produseres av supernovaer. Den siste forskningen tyder også på at de tyngste grunnstoffene som gull og uran også produseres av supernovaer, forklarer hun. "Disse elementene er fordelt fra stjernedannende områder til interstellart medium ved supernovaeksplosjoner. Denne prosessen kan utløse eller kan undertrykke dannelsen av neste generasjon stjerner, og derfor er supernovaer viktige for hele galaksens historie.»
Stjerners fødsel og død
Miho Ishigaki, som også er ved Universitetet i Tokyo, legger til at den konvensjonelle tilnærmingen til å tolke elementærmengden i stjerne er å tilpasse dataene til en modell som beskriver produksjonen av en enkelt stjerne som har gjennomgått en supernova. Dette forutsetter at bare én supernova er ansvarlig for å produsere metallene i en gitt ekstremt metallfattig stjerne.
Supernova-sedimenter regner fortsatt ned på jorden og månen
"Hvis mer komplekse situasjoner, som flere supernovaer beriker neste generasjon stjerner, er det ikke mulig å begrense modellene med selvtillit gitt begrensede data," sier hun, og det er grunnen til at teamet vendte seg til maskinlæring. "Maskinlæringstilnærmingen er en effektiv måte å tolke disse dataene på med hensyn til komplekse teoretiske modeller. En slik AI-basert tilnærming vil være viktigere i det neste tiåret når mer data fra kommende astronomiske undersøkelser blir tilgjengelig, forklarer hun.
Kobayashi legger til: "Jeg kan nå forestille meg at mange klare stjerner dannes sammen, noe som kan fremskynde galaksedannelse og kjemisk berikelse av universet. Denne ideen er i samsvar med det vi ser med de siste resultatene fra James Webb Space Telescope.»
Kobayashi sier at teamet neste gang vil undersøke hvor mange supernovaer i gjennomsnitt beriket andre generasjon stjerner, en studie som vil kreve mer nøyaktige observasjonsdata.
Forskningen er beskrevet i The Astrophysical Journal.
- SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
- Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
- Minting the Future med Adryenn Ashley. Tilgang her.
- kilde: https://physicsworld.com/a/first-stars-in-the-universe-formed-in-groups-machine-learning-study-reveals/
- : har
- :er
- :ikke
- $OPP
- a
- I stand
- Om oss
- AC
- Logg inn
- nøyaktig
- Legger
- Tilknyttet
- Etter
- AI
- algoritme
- også
- an
- analysere
- Analyserer
- og
- tilnærming
- ER
- kunstig
- kunstig intelligens
- Kunstig intelligens (AI)
- kunstnerisk
- AS
- At
- tilgjengelig
- gjennomsnittlig
- BE
- bli
- vært
- før du
- Begynnelsen
- antatt
- Stor
- Big Bang
- Blocks
- Bright
- boble
- Bygning
- men
- by
- som heter
- CAN
- karbon
- senter
- karakter
- kjemisk
- Cloud
- Cluster
- komplekse
- datamaskin
- selvtillit
- BEKREFTET
- konsistent
- inneholde
- innhold
- konvensjonell
- opprettet
- dato
- dag
- tiår
- beskrevet
- Bestem
- direkte
- distribueres
- ned
- hver enkelt
- jord
- effektiv
- elementer
- berike
- anriket
- Hele
- bevis
- utelukkende
- forklarer
- eksplosjoner
- ekstremt
- Først
- Første generasjon
- passer
- Fokus
- Til
- formasjon
- dannet
- funnet
- fra
- galakser
- Galaxy
- generasjonen
- gitt
- Gull
- Gruppens
- Ha
- tung
- helium
- historie
- Hvordan
- http
- HTTPS
- hydrogen
- Tanken
- bilde
- forestille
- umiddelbar
- viktig
- in
- indikert
- informasjon
- arv
- Institute
- Intelligens
- interstellar
- inn
- undersøke
- utstedelse
- IT
- James Webb Space Telescope
- Japans
- jpg
- stor
- siste
- læring
- i likhet med
- Begrenset
- maskin
- maskinlæring
- Flertall
- sminke
- mange
- massene
- massive
- materiale
- matematikk
- max bredde
- medium
- medlem
- metall
- Metaller
- Melkeveien
- modell
- modeller
- mer
- mest
- flere
- neste
- nå
- of
- on
- ONE
- bare
- or
- produksjon
- enn
- Oksygen
- bestått
- Fysikk
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatonData
- mulig
- forutsi
- prosess
- produsert
- Produksjon
- forutsatt
- REGN
- område
- regioner
- krever
- forskning
- forskere
- ansvarlig
- Resultater
- avslører
- s
- sier
- Sekund
- Andre generasjon
- se
- flere
- enkelt
- situasjoner
- noen
- Rom
- Spectral
- fart
- Stjerne
- Stjerner
- Stellar
- Still
- studert
- Studer
- slik
- foreslår
- Sol
- supernova
- overleve
- system
- Systemer
- ta
- lag
- teleskop
- enn
- Det
- De
- deres
- teoretiske
- Der.
- derfor
- Disse
- de
- denne
- De
- tusener
- thumbnail
- til
- sammen
- tokyo
- trent
- utløse
- sant
- snudde
- Universe
- universitet
- University of Tokyo
- kommende
- brukt
- ved hjelp av
- enorme
- var
- Vei..
- we
- var
- Hva
- om
- hvilken
- mens
- HVEM
- hvorfor
- bred
- Bred rekkevidde
- vil
- med
- innenfor
- zephyrnet