Штучний інтелект виявив понад 1300 аномальних космічних об'єктів в архівах телескопа «Габбл»

Група дослідників успішно впровадила інноваційний інструмент на основі нейронних мереж для проведення систематичного аналізу величезного масиву архівних даних, накопичених за десятиліття роботи космічного телескопа «Габбл». Ця передова технологія штучного інтелекту просканувала близько 100 мільйонів фрагментованих зображень, що зберігаються в Архіві спадщини «Габбла» (Hubble Legacy Archive). У результаті масштабної обробки було виявлено понад 1300 аномальних об'єктів, причому більше ніж 800 із них є абсолютно новими відкриттями, які раніше ніколи не згадувалися у світовій науковій літературі.

Архівні спостереження телескопа охоплюють період у понад 35 років, що становить колосальний обсяг інформації, який фізично неможливо опрацювати вручну навіть зусиллями великих наукових колективів. Проєкт очолили співробітники Європейського космічного агентства (ЄКА) Девід О'Раян та Пабло Гомес, які розробили спеціалізовану нейронну мережу AnomalyMatch. Ця система була навчена для великомасштабного розпізнавання візуальних патернів, імітуючи процеси обробки інформації людським мозком для пошуку рідкісних космічних явищ. Вражає те, що AnomalyMatch завершила повний аналіз цього гігантського масиву даних усього за два з половиною дні.

Ідентифіковані аномалії включають широкий спектр космічних структур, зокрема:

• Галактики, що перебувають у процесі активного злиття або гравітаційної взаємодії (виявлено 417 таких об'єктів).
• Так звані «галактики-медузи», що вирізняються довгими газовими шлейфами, схожими на щупальця.
• Десятки потенційних гравітаційних лінз, серед яких 86 є новими кандидатами для вивчення.

Гравітаційні лінзи мають фундаментальне наукове значення, оскільки вони дозволяють астрофізикам досліджувати розподіл темної матерії та загальну структуру Всесвіту, а також діють як природні лінзи, що наближають надзвичайно віддалені об'єкти для детального спостереження.

Окрім цього, у ході дослідження було виявлено галактики з масивними областями інтенсивного зореутворення та газопилові диски, що формують планети, які ми бачимо з ребра. Кілька десятків знайдених об'єктів виявилися настільки унікальними, що не вписалися в жодну з існуючих класифікаційних схем, що ще раз підкреслює неймовірне різноманіття даних в архівах «Габбла». Науковець ЄКА Пабло Гомес зауважив, що роль штучного інтелекту полягає у значному «множенні» людських можливостей, адже фінальна ідентифікація кандидатів усе одно потребувала подальшого ручного аналізу дослідницькою групою. Детальний опис цих відкриттів опубліковано в авторитетному науковому журналі «Astronomy & Astrophysics».

Успіх системи AnomalyMatch знаменує собою початок нового підходу до обробки астрономічних даних, обсяги яких зростають експоненціально. Цей інструмент уже розглядається для застосування в майбутніх масштабних оглядах неба, що проводитимуться новими космічними обсерваторіями. До них належать місія ЄКА «Евклід» (Euclid), запущена в липні 2023 року, та космічний телескоп НАСА імені Ненсі Грейс Роман (Nancy Grace Roman Space Telescope), запуск якого заплановано на кінець 2026 року або пізніше. Очікується, що телескопи «Роман» та «Евклід» відкриють нову еру в дослідженні темної енергії та великомасштабної структури нашого Всесвіту.