Машинное обучение использовалось для описания тяжелых элементов, которые первые звезды во Вселенной передали своим непосредственным преемникам после взрыва сверхновых. Это космическое наследование элементов было изучено исследователями, связанными с Кавли Институт физики и математики Вселенной в Токио, которые нашли доказательства того, что большинство звезд первого поколения во Вселенной существовали в системах из двух или более звезд.
Первое поколение звезд во Вселенной образовалось из материала, полученного непосредственно в результате Большого взрыва, который состоял почти исключительно из водорода и гелия. Эти звезды, считавшиеся массивными и недолговечными, образовали более тяжелые элементы (называемые астрономами «металлами»), когда звезды взорвались как сверхновые. Затем этот материал сформировал строительные блоки второго поколения гораздо более долгоживущих звезд, некоторые из которых дожили до наших дней в Млечном Пути. Хотя эти звезды содержат больше тяжелых элементов, чем звезды первого поколения, они по-прежнему описываются как «чрезвычайно бедные металлами».
Предыдущие компьютерные симуляции предполагали, что многие звезды первого поколения существовали группами по две или более, но до сих пор не было никаких наблюдательных доказательств этой множественности. Теперь команда Кавли использовала систему машинного обучения для анализа содержания металлов примерно в 460 звездах второго поколения, которые наблюдались КА. Спектрограф с основным фокусом на японском телескопе Subaru на Гавайях. Эти спектральные данные содержат информацию об элементном составе звезд и сверхновых, которые предоставили материал для их образования.
Смоделированные сверхновые
Данные были проанализированы с использованием алгоритма машинного обучения, который был создан Тилман Хартвиг из Токийского университета. Машинное обучение — это тип искусственного интеллекта (ИИ), и система была обучена с использованием тысяч симуляций сверхновых первого поколения в широком диапазоне звездных масс и взрывных энергий. В этих симуляциях использовалась модель нуклеосинтеза для предсказания образования элементов каждого типа сверхновых. Затем алгоритм смог определить, была ли создана звезда второго поколения с выходом одной сверхновой или нескольких сверхновых.
«Мы обнаружили, что большинство (68%) звезд второго поколения были обогащены несколькими сверхновыми от первых звезд путем анализа химического состава наблюдаемых звезд второго поколения», — объясняет член команды. Чиаки Кобаяши в Центре астрофизических исследований Хартфордширского университета в Великобритании. «Наши результаты означают, что в начале Вселенной первые звезды сформировались в множественной звездной системе или в скоплении звезд, что было указано в теоретическом моделировании, но никогда ранее не подтверждалось наблюдениями».
«Легкие элементы, такие как углерод и азот, могут быть получены в звездах с малой массой, таких как Солнце, но большинство элементов, таких как кислород и железо, производятся сверхновыми. Последние исследования также показывают, что самые тяжелые элементы, такие как золото и уран, также производятся сверхновыми», — объясняет она. «Эти элементы распространяются из областей звездообразования в межзвездную среду взрывами сверхновых. Этот процесс может вызвать или подавить образование следующего поколения звезд, и поэтому сверхновые важны для всей истории галактик».
Звездное рождение и смерть
Михо Исигаки, который также работает в Токийском университете, добавляет, что традиционный подход к интерпретации содержаний элементов в звездах заключается в подгонке данных к модели, описывающей выброс одиночной звезды, взорвавшейся сверхновой. Это предполагает, что только одна сверхновая отвечает за производство металлов в данной чрезвычайно бедной металлами звезде.
Осадки сверхновых все еще падают на Землю и Луну
«Если более сложные ситуации, такие как множественные сверхновые, обогащают следующее поколение звезд, невозможно с уверенностью ограничивать модели с учетом ограниченных данных», — говорит она, поэтому команда обратилась к машинному обучению. «Подход машинного обучения — это эффективный способ интерпретации этих данных с учетом сложных теоретических моделей. Такой подход на основе ИИ станет более важным в следующем десятилетии, когда станет доступно больше данных предстоящих астрономических исследований», — объясняет она.
Кобаяши добавляет: «Теперь я могу представить множество ярких звезд, формирующихся вместе, что может ускорить формирование галактик и химическое обогащение Вселенной. Эта идея согласуется с тем, что мы видим в последних результатах космического телескопа Джеймса Уэбба».
Кобаяши говорит, что в следующий раз команда исследует, сколько сверхновых в среднем обогащает второе поколение звезд, и для этого исследования потребуются более точные данные наблюдений.
Исследование описано в The Astrophysical Journal.
- SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
- Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
- Чеканка будущего с Эдриенн Эшли. Доступ здесь.
- Источник: https://physicsworld.com/a/first-stars-in-the-universe-formed-in-groups-machine-learning-study-reveals/
- :имеет
- :является
- :нет
- $UP
- a
- в состоянии
- О нас
- AC
- Учетная запись
- точный
- Добавляет
- Аффилированные
- После
- AI
- алгоритм
- причислены
- an
- анализировать
- Анализ
- и
- подхода
- МЫ
- искусственный
- искусственный интеллект
- Искусственный интеллект (AI)
- художественный
- AS
- At
- доступен
- в среднем
- BE
- становиться
- было
- до
- начало
- распространенной
- большой
- Большой взрыв
- Блоки
- Яркие
- пузырь
- Строительство
- но
- by
- под названием
- CAN
- углерод
- центр
- охарактеризовать
- химический
- облако
- Кластер
- комплекс
- компьютер
- доверие
- ПОДТВЕРЖДЕНО
- последовательный
- содержать
- содержание
- обычный
- создали
- данным
- день
- десятилетие
- описано
- Определять
- непосредственно
- распределенный
- вниз
- каждый
- земля
- эффективный
- элементы
- обогащать
- обогащенный
- Весь
- , поскольку большинство сенаторов
- исключительно
- Объясняет
- взрывы
- чрезвычайно
- Во-первых,
- Первое поколение
- соответствовать
- Фокус
- Что касается
- образование
- сформированный
- найденный
- от
- Galaxies
- Galaxy
- поколение
- данный
- Золото
- Группы
- Есть
- тяжелый
- гелий
- история
- Как
- HTTP
- HTTPS
- Гидрирование
- идея
- изображение
- картина
- немедленная
- важную
- in
- указанный
- информация
- наследование
- Институт
- Интеллекта
- межзвездный
- в
- исследовать
- вопрос
- IT
- космического телескопа Джеймса Вебба
- Японии
- JPG
- большой
- последний
- изучение
- такое как
- Ограниченный
- машина
- обучение с помощью машины
- Большинство
- макияж
- многих
- массы
- массивный
- материала
- математика
- макс-ширина
- средний
- член
- металл
- Драгоценные металлы
- Млечный Путь
- модель
- Модели
- БОЛЕЕ
- самых
- с разными
- следующий
- сейчас
- of
- on
- ONE
- только
- or
- выходной
- за
- Oxygen
- Прошло
- Физика
- Платон
- Платон Интеллектуальные данные
- ПлатонДанные
- возможное
- предсказывать
- процесс
- Произведенный
- Производство
- при условии
- RAIN
- ассортимент
- районы
- требовать
- исследованиям
- исследователи
- ответственный
- Итоги
- Показывает
- s
- говорит
- Во-вторых
- Второе поколение
- видя
- несколько
- одинарной
- обстоятельства
- некоторые
- Space
- Спектральный
- скорость
- Звезда
- Звезды
- Stellar
- По-прежнему
- учился
- Кабинет
- такие
- Предлагает
- Вс
- сверхновая звезда
- выживать
- система
- системы
- с
- команда
- телескоп
- чем
- который
- Ассоциация
- их
- теоретический
- Там.
- следовательно
- Эти
- они
- этой
- те
- тысячи
- миниатюрами
- в
- вместе
- Токио
- специалистов
- вызвать
- правда
- Оказалось
- Вселенная
- Университет
- Токийский университет
- Предстоящие
- используемый
- через
- Огромная
- законопроект
- Путь..
- we
- были
- Что
- будь то
- который
- в то время как
- КТО
- зачем
- широкий
- Широкий диапазон
- будете
- в
- зефирнет