Як штучний інтелект може знайти джерело гамма-сплесків

Гамма-спалахи бувають двох основних видів: короткі та довгі. Хоча астрономи вважають, що вони розуміють причини цих двох типів спалахів, між ними все ще існує значне збігання. Команда дослідників запропонувала новий спосіб класифікації спалахів гамма-випромінювання за допомогою алгоритмів машинного навчання. Ця нова схема класифікації допоможе астрономам краще зрозуміти ці загадкові вибухи.

Починаючи з 1960-х років, астрономи визначали короткі інтенсивні спалахи гамма-випромінювання високої енергії. Ці спалахи надходять з усього неба, тому вони, ймовірно, походять з-за меж галактики. Протягом десятиліть астрономи ідентифікували два різні типи цих спалахів гамма-випромінювання, які вони називають короткими та довгими. Короткі тривають у середньому менш як двох секунд і становлять близько 30% усіх сплесків. Решта, довгі, як правило, набагато яскравіші, ніж їхні коротші аналоги.

Більшість астрономів вважають, що різні процеси призводять до двох різних популяцій гамма-спалахів. Вважається, що злиття компактних об’єктів, таких як нейтронні зірки, призводять до короткочасних спалахів гамма-випромінювання. А з іншого боку, ймовірно, що екзотичні види спалахів наднових призводять до тривалих. В останньому випадку, якщо досить великі зірки вибухають з достатньо високою швидкістю обертання, матеріал, що вибухає, може обертатися навколо й утворювати промінь випромінювання, який вилітає в космос. Якщо цей промінь спрямований на Землю, ми побачимо це як довгий гамма-спалах.

Але помітити різницю між ними важко. Багато спалахів гамма-випромінювання знаходяться прямо на межі між короткими та довгими, і деякі вибухи мають спільні якості обох.

Команда дослідників запропонувала новий механізм розрізнення цих двох класів спостережень. Вони використовували алгоритми машинного навчання, навчені на існуючих наборах даних і комп’ютерному моделюванні, щоб знайти ключові відмінні риси між короткими та довгими спалахами гамма-випромінювання. Вони виявили, що їм вдалося чітко розділити популяції спостережень, навіть коли тривалість вибуху була прямо на межі.

Астрономи сподіваються, що цей інструмент допоможе легко класифікувати майбутні спостереження, які потім можна буде використовувати для уточнення нашого розуміння фізичних механізмів, що стоять за вибухами.