Uczenie maszynowe zostało wykorzystane do scharakteryzowania ciężkich pierwiastków, które pierwsze gwiazdy we Wszechświecie przekazały swoim bezpośrednim następcom po wybuchu supernowej. To kosmiczne dziedzictwo pierwiastków badali naukowcy zrzeszeni w Instytut Fizyki i Matematyki Wszechświata Kavli w Tokio, którzy znaleźli dowody na to, że większość gwiazd pierwszej generacji we wszechświecie istniała w układach dwóch lub więcej gwiazd.
Pierwsza generacja gwiazd we wszechświecie powstała z materiału dostarczonego bezpośrednio z Wielkiego Wybuchu – którym był prawie wyłącznie wodór i hel. Uważane za masywne i krótkotrwałe, gwiazdy te tworzyły cięższe pierwiastki (nazywane przez astronomów „metalami”), gdy gwiazdy eksplodowały jako supernowe. Materia ta następnie utworzyła cegiełki drugiej generacji znacznie dłużej żyjących gwiazd – z których niektóre przetrwały do dziś w Drodze Mlecznej. Chociaż gwiazdy te zawierają więcej cięższych pierwiastków niż pierwsza generacja, nadal są opisywane jako „ekstremalnie ubogie w metale”.
Poprzednie symulacje komputerowe sugerowały, że wiele gwiazd pierwszej generacji istniało w grupach po dwie lub więcej gwiazd, ale do tej pory nie było żadnych dowodów obserwacyjnych na tę różnorodność. Teraz zespół Kavli wykorzystał system uczenia maszynowego do analizy zawartości metali w około 460 gwiazdach drugiej generacji, które zostały zaobserwowane przez Spektrograf Prime Focus na japońskim Teleskopie Subaru na Hawajach. Te dane spektralne zawierają informacje o składzie pierwiastków gwiazd i supernowych, które dostarczyły materiału do ich powstania.
Symulowane supernowe
Dane zostały przeanalizowane przy użyciu algorytmu uczenia maszynowego, który został stworzony przez Tilmana Hartwiga z Uniwersytetu Tokijskiego. Uczenie maszynowe to rodzaj sztucznej inteligencji (AI), a system został wyszkolony przy użyciu tysięcy symulacji supernowych pierwszej generacji w szerokim zakresie mas gwiazd i energii wybuchowych. Symulacje te wykorzystywały model nukleosyntezy do przewidywania produkcji pierwiastków każdego typu supernowych. Algorytm był wtedy w stanie określić, czy gwiazda drugiej generacji powstała w wyniku wybuchu jednej supernowej, czy kilku supernowych.
„Odkryliśmy, że większość (68%) gwiazd drugiej generacji została wzbogacona przez wiele supernowych z pierwszych gwiazd, analizując skład chemiczny obserwowanych gwiazd drugiej generacji” — wyjaśnia członek zespołu Chiaki Kobayashiego z Centre for Astrophysics Research na brytyjskim Uniwersytecie Hertfordshire. „Nasze odkrycia oznaczają, że na początku Wszechświata pierwsze gwiazdy powstały w układzie gwiazd wielokrotnych lub w gromadzie gwiazd, co zostało wskazane w symulacjach teoretycznych, ale nigdy wcześniej nie zostało potwierdzone obserwacjami”.
„Lekkie pierwiastki, takie jak węgiel i azot, mogą być wytwarzane w gwiazdach o małej masie, takich jak Słońce, ale większość pierwiastków, takich jak tlen i żelazo, jest wytwarzana przez supernowe. Najnowsze badania sugerują również, że najcięższe pierwiastki, takie jak złoto i uran, są również produkowane przez supernowe” – wyjaśnia. „Pierwiastki te są przenoszone z obszarów gwiazdotwórczych do ośrodka międzygwiazdowego przez wybuchy supernowych. Proces ten może wyzwalać lub hamować powstawanie nowej generacji gwiazd, dlatego supernowe są ważne dla całej historii galaktyk”.
Gwiezdne narodziny i śmierć
Miho Ishigakiego, który jest również na Uniwersytecie Tokijskim, dodaje, że konwencjonalne podejście do interpretacji obfitości pierwiastków w gwieździe polega na dopasowaniu danych do modelu opisującego moc wyjściową pojedynczej gwiazdy, która przeszła supernową. Zakłada się, że tylko jedna supernowa jest odpowiedzialna za wytwarzanie metali w danej skrajnie ubogiej w metal gwieździe.
Osady supernowych wciąż spadają na Ziemię i Księżyc
„Jeśli bardziej złożone sytuacje, takie jak wielokrotne supernowe, wzbogacają następną generację gwiazd, nie jest możliwe ograniczenie modeli z pewnością przy ograniczonych danych” – mówi, dlatego zespół zwrócił się ku uczeniu maszynowemu. „Podejście do uczenia maszynowego to skuteczny sposób interpretacji tych danych z uwzględnieniem złożonych modeli teoretycznych. Takie podejście oparte na sztucznej inteligencji będzie miało większe znaczenie w następnej dekadzie, kiedy dostępnych będzie więcej danych z nadchodzących przeglądów astronomicznych” – wyjaśnia.
Kobayashi dodaje: „Mogę sobie teraz wyobrazić, jak wiele jasnych gwiazd formuje się razem, co może przyspieszyć powstawanie galaktyk i chemiczne wzbogacenie Wszechświata. Pomysł ten jest zgodny z tym, co widzimy w najnowszych wynikach z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba”.
Kobayashi mówi, że zespół zbada następnie, ile średnio supernowych wzbogaciło drugą generację gwiazd, badanie, które będzie wymagało dokładniejszych danych obserwacyjnych.
Badania opisano w Astrophysical Journal.
- Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
- Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. Dostęp tutaj.
- Wybijanie przyszłości w Adryenn Ashley. Dostęp tutaj.
- Źródło: https://physicsworld.com/a/first-stars-in-the-universe-formed-in-groups-machine-learning-study-reveals/
- :ma
- :Jest
- :nie
- $W GÓRĘ
- a
- Zdolny
- O nas
- AC
- Konto
- dokładny
- Dodaje
- Powiązane
- Po
- AI
- algorytm
- również
- an
- analizować
- Analizować
- i
- podejście
- SĄ
- sztuczny
- sztuczna inteligencja
- Sztuczna inteligencja (AI)
- artystyczny
- AS
- At
- dostępny
- średni
- BE
- stają się
- być
- zanim
- Początek
- Uważa
- Duży
- Wielki Wybuch
- Bloki
- Jasny
- bańka
- Budowanie
- ale
- by
- nazywa
- CAN
- węgiel
- centrum
- charakteryzować
- chemiczny
- Chmura
- Grupa
- kompleks
- komputer
- pewność siebie
- ZATWARDZIAŁY
- zgodny
- zawierać
- zawartość
- Konwencjonalny
- stworzony
- dane
- dzień
- dekada
- opisane
- Ustalać
- bezpośrednio
- dystrybuowane
- na dół
- każdy
- Ziemia
- wydajny
- Elementy
- wzbogacać
- Wzbogacony
- Cały
- dowód
- wyłącznie
- Objaśnia
- Eksplozje
- niezwykle
- i terminów, a
- Pierwsza generacja
- dopasować
- Skupiać
- W razie zamówieenia projektu
- formacja
- utworzony
- znaleziono
- od
- Galaktyki
- Galaktyka
- generacja
- dany
- Złoto
- Grupy
- Have
- ciężki
- hel
- historia
- W jaki sposób
- http
- HTTPS
- Uwodornienia
- pomysł
- obraz
- obraz
- Natychmiastowy
- ważny
- in
- wskazany
- Informacja
- dziedzictwo
- Instytut
- Inteligencja
- międzygwiezdny
- najnowszych
- badać
- problem
- IT
- Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba
- Japonii
- jpg
- duży
- firmy
- nauka
- lubić
- Ograniczony
- maszyna
- uczenie maszynowe
- Większość
- makijaż
- wiele
- Masy
- masywny
- materiał
- matematyka
- Maksymalna szerokość
- średni
- członek
- metal
- Przemysł metalowy
- Droga Mleczna
- model
- modele
- jeszcze
- większość
- wielokrotność
- Następny
- już dziś
- of
- on
- ONE
- tylko
- or
- wydajność
- koniec
- Tlen
- minęło
- Fizyka
- plato
- Analiza danych Platona
- PlatoDane
- możliwy
- przewidzieć
- wygląda tak
- Wytworzony
- Produkcja
- pod warunkiem,
- RAIN
- zasięg
- regiony
- wymagać
- Badania naukowe
- Badacze
- odpowiedzialny
- Efekt
- ujawnia
- s
- mówią
- druga
- Drugie pokolenie
- widzenie
- kilka
- pojedynczy
- sytuacje
- kilka
- Typ przestrzeni
- Widmowy
- prędkość
- Gwiazda
- Gwiazdy
- Gwiezdny
- Nadal
- Studiował
- Badanie
- taki
- Wskazuje
- Niedz
- Supernowa
- przetrwać
- system
- systemy
- biorąc
- zespół
- teleskop
- niż
- że
- Połączenia
- ich
- teoretyczny
- Tam.
- w związku z tym
- Te
- one
- to
- tych
- tysiące
- miniatur
- do
- razem
- Tokio
- przeszkolony
- wyzwalać
- prawdziwy
- Obrócony
- Wszechświat
- uniwersytet
- University of Tokio
- zbliżających
- używany
- za pomocą
- Naprawiono
- była
- Droga..
- we
- były
- Co
- czy
- który
- Podczas
- KIM
- dlaczego
- szeroki
- Szeroki zasięg
- będzie
- w
- w ciągu
- zefirnet