2013-ban az Európai Űrügynökség elindította a Gaia űrhajó. Mint a HD Ez az űrmegfigyelő intézet az elmúlt három és fél évben adatokat gyűjtött a kozmoszról. Mielőtt a jövő évben visszavonulna (bár a missziót meg lehet hosszabbítani), ezt az információt felhasználják a valaha létrehozott legnagyobb és legpontosabb 3D-s csillagászati térkép készítéséhez.
A kozmosz felmérése során Gaia emellett felfedte néhány nagyon érdekes dolgot is. Például a Gaia A speciálisan tervezett mesterséges ideghálózattal ellátott katalógusban az európai kutatók egy csoportja nemrégiben hat új hiperképességű csillagot fedezett fel a Tejútban. És ezen csillagok egyike olyan gyorsan mozog, hogy végül elhagyhatja galaxisunkat.
„Mesterséges neurális hálózat a hiperképességű csillagok felfedezéséhez: jelöltek a Gaia DR1 / TGAS-ban” című tanulmányukat nemrégiben tették közzé a A Királyi Csillagászati Társaság havi értesítései. A múlt hónap végén mutatták be a Csillagászat és Űrtudomány Európai Hétén, amelyet június 26-tól június 30-ig tartottak Prágában, a Cseh Köztársaságban.
A hiperfejlettségű csillagok ritka és izgalmas dolog. Míg a Tejút összes csillaga folyamatos mozgásban van, és galaxisunk központja körül kering, néhányan másodpercenként akár száz kilométer sebességre gyorsulnak. A múltban a csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy ezek a gyorsan mozgó csillagok egy csillagok közeli találkozásának vagy egy szupernóva robbanásának eredményei.
És egy kicsit több mint egy évtizeddel ezelőtt a csillagászok felfedezték egy nagy sebességű csillagok új osztályát, amelyről azt gondolják, hogy felgyorsult a galaxisunk középpontjában elhelyezkedő szupermasszív fekete lyukkal (Nyilas A *) múltbeli kölcsönhatásokból. Ezek a csillagok rendkívül fontosak a Tejút általános szerkezetének tanulmányozásához, mivel jelzik az események és erők fajtáit, amelyek alakították a történelemét.
Ahogyan Elena Maria Rossi, a hollandiai Leideni Egyetem és az egyik társszerző a cikkben elmagyarázta egy ESA sajtóközleményében:
“Ezek olyan csillagok, amelyek nagy távolságokat haladtak át a Galaxison, de visszavezethetők a magjába - egy olyan sűrű és csillagközi gáz és por által eltakart terület, amelyet általában nagyon nehéz megfigyelni - tehát kritikus információkat szolgáltatnak a a Tejút a városközponttól a külvárosig.“
Az ilyen csillagok megtalálása nem könnyű feladat, főleg azért, mert azok sebessége rendkívül megnehezíti őket, hogy észrevegyék a Tejút hatalmas és zsúfolt lemezen. Ennek eredményeként a tudósok arra törekedtek, hogy fiatal, hatalmas csillagokat (2,5–4 napenergiát) keressenek a galaktikus régi csillagpopulációjában. Alapvetően fiatal kora és nagy tömege azt jelzi, hogy valószínűleg nem innen származtak.
A múltbeli sebességük és útvonaluk mérésével kombinálva ez a módszer megerősítette a hiperképességű csillagok létezését a múltban. A mai napig azonban csak 20 hiperképességű csillagot észleltek, és mindegyik fiatal és hatalmas természetű. A tudósok úgy vélik, hogy még sok más korú és tömegű csillagot felgyorsítanak a Tejút útján, de korábban nem voltak képesek észrevenni őket.
Ennek megoldására az európai csapat - a hollandiai Leideni Egyetem Tomasso Marchetti vezetésével - elkezdte fontolóra venni a GaiaHatalmas adatkészlete a hiperfejlesztőbb csillagok keresésének optimalizálására. A különféle módszerek tesztelése után a mesterséges idegháló-megközelítést - azaz gépi tanulási algoritmust használva - alkalmazták a csillagszámlálási adatok átkutatására. Gaia az összegyűjtés folyamatában van.
2016 első felétől kezdve a csapat elkezdte kidolgozni és kiképezte ezt a programot, hogy készen álljon a program első kiadására Gaia adatok - néhány hónappal később, 2016. szeptember 14-én fordultak elő. Ahogy Tommaso Marchetti, a Leideni Egyetem doktorandusza leírta a folyamatot:
„Végül egy mesterséges ideghálózatot választottunk, amelyet olyan szoftverrel fejlesztettünk ki, amely utánozza az agyunk működését. Megfelelő „kiképzés” után megtanulhatja, hogyan lehet felismerni bizonyos objektumokat vagy mintákat egy hatalmas adatkészletben. Esetünkben megtanítottuk rá, hogy észlelje a hiperképességű csillagokat olyan csillagkatalógusban, mint amilyet a Gaia állított össze. ”
A több mint egymilliárd csillag helyzetű térkép mellett ez az első adatközlés egy kisebb katalógust is tartalmazott, amely kétmillió csillag távolságát és mozgását tartalmazza. Ez a katalógus - Tycho-Gaia Astrometrikus Megoldás (TGAS) néven - egyesítette a Gaia misszió és a HD küldetése, és lényegében annak ízlése, hogy mi jön Gaia.
A katalógus megjelenésének napján Marchetti és csapata futtatta algoritmusát a TGAS-en belüli kétmillió csillagon, amely érdekes leleteket tárt fel. "Csak egy óra alatt a mesterséges agy már körülbelül 20 000 potenciális nagysebességű csillagra redukálta az adatkészletet, és körülbelül 1% -ra csökkentette" - mondta Rossi. "Egy további választás, amely csak a távolság és a mozgás bizonyos pontosságát meghaladó méréseket tartalmazta, lecsökkentette a 80 jelöltet."
A csoport ezután részletesebben megvizsgálta ezeket a 80 csillagot, és összehasonlította mozgásukra vonatkozó információkat más katalógusok adataival. További megfigyelésekkel párhuzamosan hat csillagot találtak, amelyek látszólag 360 km / s-nál gyorsabban mozogtak. Úgy tűnt, hogy az egyik meghaladja az 500 km / s-ot, ami azt jelenti, hogy már nem köti a Tejút gravitációja, és végül teljesen elhagyja.
De talán ennek a leletnek a jelentős jelentősége az a tény, hogy ezek a csillagok nem különösebben tömegek, mint az előző 20 felfedezés, és tömegükben összehasonlíthatók a Napunkkal. Ezen túlmenően az 5 lassabb csillag valószínűleg a kutatás fókuszpontjává válik, mivel a tudósok lelkesen tudják meghatározni, mi lassította le őket. Az egyik lehetséges magyarázat az, hogy a galaxis sötét anyagával való interakció felelős lehet.
Annak ellenére, hogy a TGAS csupán a hatalmas és értékes adatok korai jele Gaia végül biztosítja, ez a tanulmány felfedezi azokat a felfedezéseket és kutatásokat, amelyeket ezek az adatok lehetővé tesznek. Mivel nem csupán 2 millió, hanem egy milliárd csillagot kell tanulmányozni, a csillagászok minden bizonnyal sok új és izgalmas dolgot felfednek a Tejút dinamikájáról és az azt formáló erők fajtáiról.
Ebből a célból Marchetti és csapata frissíti a programját, hogy kezelje a sokkal nagyobb adatkészletet, amelyet várhatóan 2018 áprilisában jelentenek meg. Ez a katalógus több mint egymilliárd csillag távolságát és mozgását, valamint egy adott alkészlet. Ebből a csapat azt tapasztalhatja, hogy a gyorsan mozgó csillagok, amelyeket a Tejútból indítanak, sokkal gyakoribbak, mint azt korábban gondolták.
És ne felejtsd el élvezni ezt a videót, amely bemutatja a hat újonnan felfedezett gyorsan mozgó csillag útját, az ESA jóvoltából:
