Två galaxer på väg att slås samman. Kredit:NASA/ESA/Hubble
När två galaxer smälter samman, det finns korta perioder av fantastiska babybooms. En grupp astronomer ledda av Lingyu Wang (SRON Netherlands Institute for Space Research) har nu använt ett urval på över 200, 000 galaxer för att bekräfta att galaxsammanslagningar är drivkraften bakom stjärnutbrott. Det är första gången som forskare har använt artificiell intelligens i en galaxfusionsstudie. Resultaten publiceras i Astronomi &Astrofysik den 21 oktober.
En av de mest angelägna frågorna inom astronomi är hur och när stjärnor bildades i galaxer. Universum innehåller hundratals miljarder galaxer, och de finns i många former och former. Ta, till exempel, Sombrero galaxen, Black Eye Galaxy, Whirlpool Galaxy eller vår egen Vintergatan, sträcker sig över hela himlen. Var och en hyser hundratals miljarder stjärnor. Hur och när dök alla dessa stjärnor upp på den kosmiska scenen?
En populär hypotes bland astrofysiker är att galaxsammanslagningar går hand i hand med korta starburst-faser och en ökning med omkring en faktor två i stjärnbildning under hela sammanslagningens varaktighet. Sammanslagningar skulle producera chockvågor i den interstellära gasen, antända betydande babyboom av stjärnor. Astronomerna, inklusive första författaren William Pearson och medförfattaren Floris van der Tak, har nu bekräftat denna teori genom att analysera ett rekordantal på över 200, 000 galaxer. De hittade upp till dubbelt så många stjärnskott i sammanslagna galaxer jämfört med enstaka galaxer.
Exempel på två sammanslagna galaxer som identifierades av AI i denna studie. Kredit:SRON Netherlands Institute for Space Research
Djup lärning
Eftersom deras databas var så stor, teamet byggde en algoritm för djupinlärning som lärde sig att identifiera sammanslagna galaxer. Pearson säger, "Fördelen med artificiell intelligens är att den förbättrar reproducerbarheten av vår studie eftersom algoritmen är konsekvent i sina definitioner av en sammanslagning. Dessutom, det är en bra förberedelse för kommande undersökningar som kommer att avbilda miljarder galaxer. Då behöver du oundvikligen AI. Även medborgarvetenskapliga projekt som Galaxy Zoo kan inte hantera dessa siffror."
Det är första gången som astronomer har använt AI i en fusionsstudie. "Detta är en milstolpe i den meningen att AI kommer att spela en allt större roll inom vårt område, " säger Wang. "Men vi måste komma ihåg att kraften hos AI är begränsad till hur den tränas. Om vi matar den med en felaktig definition av en galaxsammanslagning, då kommer den inte att göra sitt jobb på rätt sätt."
