Nghiên cứu các siêu tân tinh bằng trí tuệ nhân tạo

Siêu tân tinh (supernova) loại 1a là vụ nổ xảy ra trong các hệ sao đôi gồm 2 sao quay quanh lẫn nhau, trong đó một sao lùn sẽ tự hủy sau khi rút cạn rất nhiều khối lượng của sao đồng hành. Hiện tượng này được giới thiên văn dùng làm "đèn cầy chuẩn” để đo lường các khoảng cách vũ trụ.

Nghiên cứu sử dụng các mạng lưới trí tuệ nhân tạo đã có nhiều thành công trong việc nhận dạng hình ảnh bằng các tập dữ liệu phức tạp, như cách Facebook nhận ra được khuôn mặt của bạn, Villar cho biết.

Tuy nhiên,việc nghiên cứu các siêu tân tinh loại 1a gặp phải các sai sót hệ thống do một số khác biệt trong ánh sáng của chúng. Một trong số đó là tính kim loại, sự giàu có các nguyên tố nặng hơn hydro và heli.

Một hình ảnh nghệ thuật về siêu tân tinh (Ảnh: WikiMedia Commons)

Một mạng lưới máy tính đã được dùng để dự đoán tính kim loại của siêu tân tinh 1a trực tiếp từ quang phổ ánh sáng nhìn thấy được từ chính mỗi ngôi sao. Chương trình cụ thể mà Villar và các đồng nghiệp đưa vào máy tính là dự báo tính kim loại của các siêu tân tinh dựa trên tính kim loại của thiên hà chủ của mỗi sao, sử dụng quang phổ của 400 siêu tân tinh.

Nhóm nghiên cứu đã rất bất ngờ và vui mừng khi tìm ra kết quả là các hệ thống này có thể đo lường một cách chính xác tính kim loại của một siêu tân tinh chỉ từ quang phổ của nó, điều mà các chuyên gia cũng không thể làm nổi.

Một ưu điểm của các hệ thống nhân tạo này là có khả năng chọn ra nhiều đặc điểm phức tạp từ toàn bộ dữ liệu thu thập được về mỗi siêu sao, so với cách nghiên cứu chỉ tập trung vào một vài đặc điểm mà nhiều nhà thiên văn đang làm hiện nay.

Các hệ thống trí tuệ nhân tạo cũng được đào tạo để thử nghiệm khả năng phân biệt 2 loại siêu tân tinh 1a và siêu tân tinh xẹp lõi dựa trên sự khác nhau trong độ mạnh ánh sáng theo thời gian của chúng. Kết quả là các hệ thống có thể phân biệt hai loại sao này với độ chính xác lên tới 98,7%, theo nhóm nghiên cứu của nhà khoa học vũ trụ Eve Kovacs thuộc phòng thí nghiệm quốc gia Argonne.

Trước đây việc phân biệt bằng kính viễn vọng lớn có bộ đo quang phổ rất tốn thời gian và gần như không thể thực hiện hiện trên hàng ngàn siêu tân tinh đã khám phá.

Siêu tân tinh xẹp lõi là vụ nổ sau khi các sao khổng lồ cạn kiệt năng lượng tạo thành còn các khối cô đặc kỳ lạ trong chưa tới 1 giây, rồi tất cả vật chất được kết nối và nổ tung bên ngoài nhưng không hủy diệt mà trở thành sao neutron hoặc lỗ đen.

Một siêu tân tinh xẹp lõi được đặt tên SN 1997D (Ảnh: Wikipedia)

Những khám phá lạc quan của 2 nhóm nghiên cứu đều đã được công bố tại hội nghị lần thứ 229 của hiệp hội thiên văn học Mỹ tháng 1 năm nay tại Texas.