Машинне навчання використовувалося для характеристики важких елементів, які перші зірки у Всесвіті передали своїм наступникам після вибуху наднових. Цю космічну спадковість елементів вивчали дослідники, пов’язані з Інститут фізики та математики Всесвіту Кавлі в Токіо, які знайшли докази того, що більшість зірок першого покоління у Всесвіті існували в системах з двох або більше зірок.
Перше покоління зірок у Всесвіті утворилося з матеріалу, отриманого безпосередньо від Великого вибуху, який майже виключно складався з водню та гелію. Ці зірки, які вважаються масивними та короткоживучими, утворювали важчі елементи (названі астрономами «металами»), коли зірки вибухали у вигляді наднових. Потім цей матеріал утворив будівельні блоки другого покоління зірок, що живуть набагато довше, деякі з яких досі живуть у Чумацькому Шляху. Хоча ці зірки містять більше важких елементів, ніж перше покоління, вони все ще описуються як «надзвичайно бідні металами».
Попереднє комп’ютерне моделювання свідчило про те, що багато зірок першого покоління існували в групах по дві або більше, але досі не було спостережних доказів такої множинності. Зараз команда Kavli використала систему машинного навчання для аналізу вмісту металів у приблизно 460 зірках другого покоління, які спостерігали Спектрограф Prime Focus на японському телескопі Subaru на Гаваях. Ці спектральні дані містять інформацію про елементарний склад зірок і наднових, які стали матеріалом для їх утворення.
Імітація наднових
Дані були проаналізовані за допомогою алгоритму машинного навчання, створеного Тільман Хартвіг Токійського університету. Машинне навчання є різновидом штучного інтелекту (ШІ), і система була навчена за допомогою тисяч симуляцій наднових зірок першого покоління в широкому діапазоні зоряних мас і вибухових енергій. Ці моделювання використовували модель нуклеосинтезу для прогнозування елементарного виробництва кожного типу наднових. Тоді алгоритм зміг визначити, чи була зірка другого покоління створена з однієї наднової чи кількох наднових.
«Проаналізувавши хімічний склад спостережуваних зірок другого покоління, ми виявили, що більшість (68%) зірок другого покоління були збагачені кількома надновими від перших зірок», — пояснює член команди. Чіакі Кобаяші Центру астрофізичних досліджень Гартфордширського університету Великобританії. «Наші висновки означають, що на початку Всесвіту перші зірки утворилися в множинній зоряній системі або в скупченні зірок, що було зазначено в теоретичному моделюванні, але ніколи раніше не було підтверджено спостереженнями».
«Легкі елементи, такі як вуглець і азот, можуть вироблятися в зірках з малою масою, таких як Сонце, але більшість елементів, таких як кисень і залізо, виробляються надновими. Останні дослідження також показують, що найважчі елементи, такі як золото та уран, також утворюються в результаті наднових», – пояснює вона. «Ці елементи поширюються від областей зореутворення до міжзоряного середовища завдяки вибухам наднових. Цей процес може викликати або може придушити утворення наступного покоління зірок, і тому наднові важливі для всієї історії галактик».
Зоряне народження і смерть
Міхо Ісігакі, який також працює в Токійському університеті, додає, що звичайний підхід до інтерпретації вмісту елементів у зірці полягає в тому, щоб підібрати дані до моделі, яка описує вихід однієї зірки, яка зазнала наднової. Це припускає, що тільки одна наднова несе відповідальність за виробництво металів у даній надзвичайно бідній на метал зірці.
Відкладення наднової зірки все ще випадають на Землю та Місяць
«Якщо більш складні ситуації, такі як численні наднові, збагачують наступне покоління зірок, неможливо обмежити моделі впевненістю, враховуючи обмежені дані», — каже вона, тому команда звернулася до машинного навчання. «Підхід машинного навчання є ефективним способом інтерпретації цих даних з урахуванням складних теоретичних моделей. Такий підхід на основі штучного інтелекту стане більш важливим у наступне десятиліття, коли стане доступним більше даних майбутніх астрономічних досліджень», — пояснює вона.
Кобаясі додає: «Тепер я можу уявити, як багато яскравих зірок утворюються разом, що може прискорити утворення галактик і хімічне збагачення Всесвіту. Ця ідея узгоджується з тим, що ми бачимо за останніми результатами космічного телескопа Джеймса Вебба».
Кобаясі каже, що далі команда досліджуватиме, скільки наднових у середньому збагатило друге покоління зірок, дослідження, яке вимагатиме більш точних даних спостережень.
Дослідження описано в Астрофізичний журнал.
- Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
- Платоблокчейн. Web3 Metaverse Intelligence. Розширені знання. Доступ тут.
- Карбування майбутнього з Адріенн Ешлі. Доступ тут.
- джерело: https://physicsworld.com/a/first-stars-in-the-universe-formed-in-groups-machine-learning-study-reveals/
- : має
- :є
- : ні
- $UP
- a
- Здатний
- МЕНЮ
- AC
- рахунки
- точний
- Додає
- Афілійований
- після
- AI
- алгоритм
- Також
- an
- аналіз
- Аналізуючи
- та
- підхід
- ЕСТЬ
- штучний
- штучний інтелект
- Штучний інтелект (AI)
- художній
- AS
- At
- доступний
- середній
- BE
- ставати
- було
- перед тим
- початок
- вважається,
- Великий
- великий вибух
- блоки
- Яскраво
- міхур
- Створюємо
- але
- by
- званий
- CAN
- вуглець
- центр
- охарактеризувати
- хімічний
- хмара
- кластер
- комплекс
- комп'ютер
- довіра
- Підтверджено
- послідовний
- містити
- зміст
- звичайний
- створений
- дані
- день
- десятиліття
- описаний
- Визначати
- безпосередньо
- розподілений
- вниз
- кожен
- земля
- ефективний
- елементи
- збагачувати
- Збагачений
- Весь
- докази
- виключно
- Пояснює
- вибухи
- надзвичайно
- Перший
- Перше покоління
- відповідати
- Сфокусувати
- для
- освіта
- сформований
- знайдений
- від
- Галактики
- Galaxy
- покоління
- даний
- золото
- Групи
- Мати
- важкий
- гелій
- історія
- Як
- HTTP
- HTTPS
- Гідрування
- ідея
- зображення
- картина
- Негайний
- важливо
- in
- зазначений
- інформація
- спадкування
- Інститут
- Інтелект
- Міжзоряний
- в
- дослідити
- питання
- IT
- Джеймс Вебб космічний телескоп
- Японії
- JPG
- великий
- останній
- вивчення
- як
- обмеженою
- машина
- навчання за допомогою машини
- Більшість
- макіяж
- багато
- маси
- масивний
- матеріал
- математика
- макс-ширина
- середа
- член
- метал
- Метали
- Чумацький шлях
- модель
- Моделі
- більше
- найбільш
- множинний
- наступний
- зараз
- of
- on
- ONE
- тільки
- or
- вихід
- над
- Кисень
- Пройшов
- Фізика
- plato
- Інформація про дані Платона
- PlatoData
- це можливо
- передбачати
- процес
- Вироблений
- Production
- за умови
- RAIN
- діапазон
- райони
- вимагати
- дослідження
- Дослідники
- відповідальний
- результати
- Виявляє
- s
- говорить
- другий
- Друге покоління
- бачачи
- кілька
- один
- ситуацій
- деякі
- Простір
- Спектральний
- швидкість
- Star
- Зірки
- зоряний
- Як і раніше
- навчався
- Вивчення
- такі
- Запропонує
- Sun
- наднова зірка
- виживати
- система
- Systems
- взяття
- команда
- телескоп
- ніж
- Що
- Команда
- їх
- теоретичний
- Там.
- отже
- Ці
- вони
- це
- ті
- тисячі
- слайдами
- до
- разом
- Токіо
- навчений
- викликати
- правда
- Опинився
- Всесвіт
- університет
- Токійський університет
- Майбутні
- використовуваний
- використання
- величезний
- було
- шлях..
- we
- були
- Що
- Чи
- який
- в той час як
- ВООЗ
- чому
- широкий
- Широкий діапазон
- волі
- з
- в
- зефірнет