Première découverte automatisée d’une supernova

MADRID, le 13 octobre (EUROPA PRESS) –

Un processus entièrement automatisé, comprenant un nouvel outil d’intelligence artificielle (IA), a a détecté, identifié et classé avec succès sa première supernova.

Développé par une collaboration internationale dirigée par la Northwestern Universityle nouveau système automatise toute la recherche de nouvelles supernovae dans le ciel nocturne, retirer efficacement les humains du processus. Cela accélère non seulement rapidement le processus d’analyse et de classification des nouveaux candidats supernova, mais évite également les erreurs humaines.

L’équipe a alerté cette semaine la communauté astronomique du lancement et du succès du nouvel outil, appelé Bright Transient Survey Bot (BTSbot). Au cours des six dernières années, les humains ont passé environ 2 200 heures à inspecter visuellement et à classer les candidats à la supernova. Avec le nouvel outil désormais officiellement en ligne, les chercheurs peuvent réorienter leur temps vers d’autres responsabilités afin d’accélérer le rythme des découvertes, selon un communiqué de l’université.

“Pour la première fois, une série de robots et d’algorithmes d’IA ont observé, puis identifiés, puis communiqué avec un autre télescope pour finalement confirmer la découverte d’une supernova”, a déclaré Adam Miller de Northwestern, qui a dirigé les travaux. “Cela représente un pas en avant important, car le perfectionnement des modèles permettra aux robots d’isoler des sous-types spécifiques d’explosions stellaires. En fin de compte, retirer les humains de la boucle “Cela donne plus de temps à l’équipe de recherche pour analyser ses observations et développer de nouvelles hypothèses pour expliquer l’origine des explosions cosmiques que nous observons.”

Pour détecter et analyser les supernovae, les humains travaillent actuellement main dans la main avec des systèmes robotiques. Premièrement, les télescopes robotiques imagent à plusieurs reprises les mêmes sections du ciel nocturne, à la recherche de nouvelles sources qui n’étaient pas présentes dans les images précédentes. Puis, lorsque ces télescopes détectent quelque chose de nouveau, les humains prennent le relais.

“Le logiciel automatisé présente une liste d’explosions potentielles aux humains, qui passent du temps à vérifier les candidates et à effectuer des observations spectroscopiques”, a déclaré Miller. “Nous ne pouvons savoir avec certitude qu’une candidate est véritablement une supernova qu’en collectant son spectre : la lumière diffusée par la source, qui révèle les éléments présents dans l’explosion. Il existe des télescopes robotiques qui peuvent collecter des spectres, mais cela est aussi souvent fait par des humains qui utilisent des télescopes avec des spectrographes. »

Les chercheurs ont développé le BTSbot pour éliminer cet intermédiaire humain. Pour développer l’outil d’IA, Rehemtulla a formé un algorithme d’apprentissage automatique sur plus de 1,4 million d’images historiques provenant de près de 16 000 sources, y compris des supernovae confirmées, des étoiles brûlantes temporaires, des étoiles périodiquement variables et des galaxies brûlantes.

Pour tester le BTSbot, les chercheurs ont examiné un candidat supernova récemment découvert appelé SN2023tyk. Le ZTF (Zwicky Transient Facility), un observatoire robotique qui image le ciel nocturne à la recherche de supernovae, a détecté la source pour la première fois le 3 octobre. En examinant les données ZTF en temps réel, BTSbot a trouvé SN2023tyk le 5 octobre.

À partir de là, BTSbot a automatiquement demandé le spectre de la supernova potentielle à l’observatoire Palomar, où un autre télescope robotique (SED Machine) a effectué des observations approfondies pour obtenir le spectre de la source. La machine SED a ensuite envoyé ce spectre au SNIascore de Caltech pour déterminer le type de supernova : soit une explosion thermonucléaire d’une naine blanche, soit l’effondrement du noyau d’une étoile massive.

Après avoir déterminé que le candidat était une supernova de type Ia (une explosion stellaire dans laquelle une naine blanche dans un système d’étoiles binaires explose complètement), le système automatisé Il a partagé publiquement sa découverte avec la communauté astronomique le 7 octobre.