Астрономы из Европейского космического агентства (ESA) разработали новый инструмент на базе искусственного интеллекта под названием AnomalyMatch, который позволил провести систематический поиск редких и необычных объектов в огромном архиве данных космического телескопа «Хаббл» (Hubble). За 35 лет наблюдений накопился неподъёмный для анализа человеком набор данных. ИИ обработал всё за неполные три дня и сделал массу открытий.
Источник изображения: ESA
Астрономические инструменты собирают поистине несметные данные, которые хотя и проходят компьютерную обработку, но всё равно остаются в основном неизученными. Эта тенденция стремительно усиливается с появлением всё новых и более совершенных телескопов. Как отмечают учёные, даже если сейчас прекратят работу все телескопы, архивные данные позволят продолжать делать открытия десятки и более лет. Искусственный интеллект нигде не может быть применён так удачно, как в астрономии при анализе архивов.
Новая программа всего на одном графическом процессоре способна за двое с половиной суток обработать 100 млн фрагментов изображений. Конкретно эта реализация ищет аномалии, которые выбиваются из ряда множества известных астрономических объектов. За неполные трое суток AnomalyMatch просмотрела весь архив «Хаббла» за 35 лет и обнаружила свыше 1400 аномальных объектов. Последующая ручная обработка сокращённого массива данных людьми подтвердила более 1300 аномалий, из которых свыше 800 оказались ранее неизвестными науке объектами.
ИИ «как на блюдечке» преподнёс астрономам данные, которые могли пылиться в архивах десятилетиями. Среди находок преобладают сливающиеся и взаимодействующие галактики (417 случаев), новые кандидаты в гравитационные линзы (86, включая редкие кольцевые структуры), медузовидные галактики (35), а также перекрывающиеся галактики, кольцевые структуры, галактики с джетами и активными ядрами (квазары). Некоторые объекты имеют крайне необычный вид — например, галактика с закрученным ядром и открытыми рукавами.
Обнаруженные аномалии представляют большую научную ценность, поскольку такие редкие явления помогают лучше понять фундаментальные процессы во Вселенной: эволюцию галактик, природу тёмной материи, гравитационное линзирование для измерения расстояний и расширения космоса, а также позволяют проверить общую теорию относительности. Авторы исследования подчёркивают, что архив «Хаббла», накопленный за десятилетия, до сих пор содержит множество скрытых сокровищ, которые обычные методы поиска пропускают. ИИ же способен находить именно те объекты, которые выделяются своей необычностью на фоне типичных галактик и звёзд.