Године 2013, Европска свемирска агенција лансирала је Гаиа свемирске летелице. Као наследник Хиппарцос мисија, ова свемирска опсерваторија провела је последње три и по године прикупљајући податке о космосу. Пре него што се повуче негде наредне године (иако би мисија могла бити продужена), ове информације биће коришћене за изградњу највеће и најпрецизније 3Д астрономске мапе икада створене.
Током истраживања космоса, Гаиа је такође открила неколико врло занимљивих ствари на путу. На пример, након испитивања Гаиа каталога са специјално дизајнираном вештачком неуронском мрежом, тим европских истраживача недавно је на Млечном путу открио шест нових хипервелоцити звезда. А једна од ових звезда креће се тако брзо да би на крају могла напустити нашу галаксију.
Њихова студија - под називом „Вештачка неуронска мрежа за откривање звезда хипервелоцитета: кандидати у Гаиа ДР1 / ТГАС“ - недавно је објављена у часопису Месечна обавештења Краљевског астрономског друштва. Представљен је крајем прошлог месеца на Европској недељи астрономије и свемирске науке, која се одржавала од 26. до 30. јуна у Прагу, Чешка.
Звезде хипервелоцити су ретка и фасцинантна ствар. Док су све звезде на Млечном путу у сталном кретању, које се крећу око средишта наше галаксије, неке се убрзавају до стотине километара у секунди. У прошлости су астрономи закључили да су ове звезде које се брзо крећу резултат блиског звезданог сусрета или експлозије супернове звезданог пратиоца.
И пре нешто више од деценије, астрономи су постали свесни нове класе звезда велике брзине за које се верује да су убрзане из прошлих интеракција са супермасивном црном рупом (Стрелац А *) која седи у средишту наше галаксије. Ове звезде су изузетно важне за проучавање целокупне структуре Млечног пута, јер указују на врсте догађаја и сила које су обликовале њену историју.
Као што је Елена Мариа Росси са Универзитета Леиден у Холандији и један од коаутора на документу објаснила у саопштењу ЕСА-е:
“То су звезде које су прешле велике удаљености кроз Галаксију, али их је могуће пратити до њеног језгра - подручја толико густог и заклоњеног међузвезданог гаса и прашине да је нормално врло тешко посматрати - па дају кључне информације о гравитационом пољу поља Млечни пут од центра до његових обода.“
Проналажење таквих звезда није лак задатак, углавном због тога што им брзина чини изузетно тешко уочити их на огромном и препуном диску Млечног пута. Као резултат тога, научници су се ослонили на тражење младих, масивних звезда (2,5 до 4 соларне масе) у старој звјезданој популацији Галактике. У основи, њихова младост и високе масе су показатељи да тамо можда нису ни поријеклом.
У комбинацији са мерењима њихових брзина и стаза у прошлости, ова метода је потврдила постојање звезда хипервелоцити у прошлости. Међутим, до данас је примећено само 20 звезда хипервелоцити и све су биле младе и масовне природе. Научници верују да се још много звезда других узраста и маса такођер убрзава Млечним путем, али их раније нису могли уочити.
Да би се позабавио тим, европски тим - који је водио Томассо Марцхетти са Универзитета Леиден у Холандији - почео је да размишља о томе како да се користи ГаиаЈе огроман скуп података како би се оптимизирала потрага за више звезда хипервелоцити. Након тестирања различитих метода, усвојили су приступ вештачке неуронске мреже - тј. Користећи алгоритам машинског учења - како би претражили податке пописа звезда Гаиа је у процесу окупљања.
Почетком прве половине 2016. тим је почео да развија и обучава овај програм како би био спреман за прво издање Гаиа подаци - који су се догодили неколико месеци касније 14. септембра 2016. Како је Томмасо Марцхетти, доктор доктора на Универзитету Леиден, описао поступак:
„На крају смо се одлучили за вештачку неуронску мрежу, софтвер који је осмишљен тако да опонаша како наш мозак функционише. Након правилног „тренинга“, може да научи како препознати одређене предмете или обрасце у огромном скупу података. У нашем случају научили смо је да уочава звезде хипервелоцити-а у звезданом каталогу попут оног састављеног са Гајом. "
Поред мапе са позицијама од преко милијарду звезда, ово прво издање података укључивало је и мањи каталог са удаљеностима и покретима за два милиона звезда. Овај каталог - који је познат и као Тицхо-Гаиа Астрометриц раствор (ТГАС) - комбинује податке из прве године Гаиа мисије и са подацима из Хиппарцос мисије, а у суштини је укус онога што долази Гаиа.
На дан објављивања каталога, Марцхетти и његов тим покренули су свој алгоритам на два милиона звезда унутар ТГАС-а, што је открило неколико занимљивих налаза. "За само сат времена, вештачки мозак је већ смањио скуп података на око 20 000 потенцијалних звезда велике брзине, смањујући његову величину на око 1%", рекао је Росси. „Даљњи избор који укључује само мерења која су изнад одређене прецизности у даљини и кретању свела је то на 80 кандидатских звезда.“
Тим је детаљније прегледао ових 80 звезда и упоредио информације о њиховим потезима са подацима из других каталога. Упарени с додатним опажањима, на крају су пронашли шест звијезда за које се чинило да се крећу брже од 360 км / с. Чини се да је чак и један био већи од 500 км / с, што значи да га гравитација нашег Млијечног пута више није везана и на крају ће га потпуно напустити.
Али можда је врло важан аспект овог налаза чињеница да ове звезде нису нарочито масивне попут претходних 20 који су откривени и да су у маси упоредиви са нашим Сунцем. Поред тога, 5 споријих звезда вероватно ће постати жариште проучавања, јер научници желе да утврде шта их је успорило. Једно могуће објашњење је да је интеракција са тамном материјом галаксије могла бити одговорна.
Као што је ТГАС само рани показатељ огромних и драгоцених података Гаиа на крају ће пружити, ова студија показује врсте открића и истраживања која ће ти подаци омогућити. Са само 2 милиона, већ милијарду звезда које ће проучавати, астрономи ће сигурно открити многе нове и узбудљиве ствари о динамици нашег Млечног пута и врстама сила које су га обликовале.
У ту сврху, Марцхетти и његов тим надограђују свој програм за обраду много већег скупа података, који би требало да буде објављен у априлу 2018. Овај каталог ће садржати даљину и покрете за преко милијарду звезда, као и брзине за одређени подскуп Из овога, тим ће можда открити да су звезде које се брзо крећу из Млечног пута много чешће него што се раније мислило.
И будите сигурни да ћете уживати у овом видео снимку који приказује стазе ових шест новооткривених брзих звезда, љубазношћу ЕСА-е:
