Najnowsze badania prowadzone przez astronomów z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) pokazują, jak wielki potencjał ma sztuczna inteligencja w analizie ogromnych zbiorów danych astronomicznych. Naukowcy wykorzystali specjalnie zaprojektowaną sieć neuronową o nazwie AnomalyMatch, która przeanalizowała miliony obrazów z archiwum Hubble Space Telescope i wyłowiła z nich obiekty kosmiczne dotychczas pominięte w klasycznych przeglądach.
Od archiwum do odkryć
Archiwum danych Hubble’a zawiera prawie 100 milionów fragmentów zdjęć z obserwacji trwających ponad 35 lat. Analitycy z ESA podjęli się zadania przeszukania tego ogromu danych, wykorzystując narzędzie AI, które potrafi automatycznie wychwytywać anomalie — czyli nietypowe kształty, rozkłady światła czy nieoczekiwane struktury na zdjęciach.
Dzięki temu podejściu w zaledwie kilka dni udało się odnaleźć około 1 400 obiektów o nietypowej morfologii, z czego ponad 800 nigdy wcześniej nie zostało udokumentowanych w literaturze naukowej. Wśród nich znajdują się m.in.:
- nietypowe galaktyki o zaskakujących kształtach,
- obiekty powstające w wyniku zderzeń lub interakcji galaktyk,
- zjawiska związane z efektami grawitacyjnymi (np. soczewki grawitacyjne),
- struktury przypominające galaktyki „meduzy” z wydłużonymi gazowymi ramionami,
- dyski protoplanetarne obserwowane z boku, które do tej pory umykały klasycznym metodom wykrywania.
Jak działa AnomalyMatch?
Sieć neuronowa AnomalyMatch została wytrenowana na istniejących przykładach rzadkich struktur astronomicznych, co pozwala jej rozpoznawać wzorce i odchylenia od normalnych obiektów. AI działa w sposób zbliżony do rozpoznawania wzorców przez ludzki mózg, ale w tempie i skali niemożliwych do osiągnięcia ręcznymi metodami.
Proces polega na:
- Przeskanowaniu ogromnej liczby małych fragmentów zdjęć (cutouts) z całego archiwum,
- Wstępnym oznaczeniu kandydatów na anomalie przez AI,
- Ręcznej weryfikacji najciekawszych wykrytych obiektów przez ekspertów astronomii — aby wyeliminować błędy lub artefakty.
Dzięki temu hybrydowemu podejściu, łączącemu automatyczną analizę z doświadczeniem naukowców, wyniki są nie tylko szybkie, ale również wiarygodne.
Znaczenie dla przyszłości astronomii
Odkrycia dokonane dzięki AI pokazują, jak ogromne możliwości kryją się w istniejących danych astronomicznych, które przez lata nie były w pełni eksplorowane. Nowoczesne teleskopy, takie jak Euclid, Nancy Grace Roman czy obserwatorium Vera C. Rubin, dostarczą w najbliższych latach jeszcze większych ilości obserwacji, co sprawi, że analiza ręczna będzie praktycznie niemożliwa bez wsparcia narzędzi AI.
Eksperci podkreślają, że takie metody mogą w przyszłości umożliwić:
- szybsze wykrywanie rzadkich i nietypowych obiektów kosmicznych,
- efektywniejsze wykorzystanie danych z archiwów obserwacyjnych,
- przyspieszenie odkryć naukowych w dziedzinie kosmologii i astrofizyki.
Podsumowanie
Zastosowanie sztucznej inteligencji, takiej jak AnomalyMatch, w badaniach astronomicznych stanowi przełom w analizie dużych zbiorów danych obserwacyjnych. Dzięki niej astronomowie są w stanie znaleźć obiekty, które przez lata pozostawały ukryte w ogromnych archiwach teleskopu Hubble’a. To nie tylko potwierdza ogromny potencjał AI w nauce, ale także otwiera drogę do jeszcze większych odkryć, gdy kolejne generacje teleskopów zaczną generować lawinę nowych danych.
About the Author
