BINTANG neutron adalah sisa-sisa bintang yang eksotis dan sangat kompak. Hanya lubang hitam yang Mempunyai kepadatan massa yang lebih tinggi. Sementara lubang hitam yang bertabrakan satu sama lain hanya dapat dideteksi oleh gelombang gravitasi yang dipancarkan, penggabungan bintang neutron secara singkat memancarkan kilatan Terang melintasi spektrum elektromagnetik tak Pelan setelah sinyal gelombang gravitasi.
Kilonova seperti itu terjadi jutaan tahun Terang dari Bumi. Tujuannya menemukan mereka sebelum teleskop dapat Menonton sinyal gelombang gravitasi, mereka harus ditemukan secepat mungkin dalam Jenis data instrumen yang sesuai. Ini adalah tantangan besar Kepada metode analisis data tradisional.
Sinyal-sinyal ini sesuai dengan menit data dari detektor Demi ini dan berpotensi berjam-jam hingga berhari-hari data dari observatorium masa depan. Menganalisis kumpulan data besar seperti itu secara komputasional mahal dan memakan waktu.
Sebuah tim ilmuwan Dunia mengembangkan algoritma pembelajaran mesin, yang disebut Deep INference for Gravitational-wave Observations from Binary Neutron Stars (DINGO-BNS) yang menghemat waktu berharga dalam menafsirkan gelombang gravitasi yang dipancarkan penggabungan bintang neutron biner.
Mereka melatih jaringan saraf Kepada sepenuhnya mengkarakterisasi sistem penggabungan bintang neutron dalam waktu Sekeliling satu detik, dibandingkan dengan Sekeliling satu jam Kepada metode tradisional tercepat. Hasil mereka dipublikasikan hari ini di Nature dalam makalah “Inferensi waktu Konkret Kepada penggabungan bintang neutron biner menggunakan pembelajaran mesin.”
Penggabungan bintang neutron memancarkan Terang tampak (dalam ledakan kilonova berikutnya) dan radiasi elektromagnetik lainnya selain gelombang gravitasi.
“Analisis data gelombang gravitasi yang Segera dan Seksama sangat Krusial Kepada melokalisasi teleskop sumber dan titik ke arah yang Betul secepat mungkin Kepada mengamati Sekalian sinyal yang menyertainya,” kata Maximilian Dax, seorang mahasiswa PhD di departemen Inferensi Empiris di Institut Max Planck Kepada Sistem Cerdas (MPI-IS) dan penulis pertama makalah tersebut.
Metode real-time dapat menetapkan standar baru Kepada analisis data penggabungan bintang neutron, memberi komunitas astronomi yang lebih luas lebih banyak waktu Kepada mengarahkan teleskop mereka ke bintang neutron yang bergabung segera setelah detektor besar kolaborasi LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) mengidentifikasi mereka.
“Goritma analisis Segera Demi ini yang digunakan oleh LVK Membangun perkiraan yang mengorbankan akurasi. Studi baru kami membahas kekurangan ini,” kata Jonathan Gair, pemimpin Grup di departemen Relativitas Astrofisika dan Kosmologis di Institut Max Planck Kepada Fisika Gravitasi di Taman Sains Potsdam.
Memang, kerangka pembelajaran mesin sepenuhnya mencirikan penggabungan bintang neutron (misalnya, massa, putaran, dan lokasinya) hanya dalam satu detik tanpa Membangun perkiraan seperti itu. Hal ini memungkinkan, antara lain, Kepada dengan Segera menentukan posisi langit 30% lebih Cocok. Karena bekerja dengan sangat Segera dan Seksama, jaringan saraf dapat memberikan informasi Krusial Kepada pengamatan Berbarengan detektor gelombang gravitasi dan teleskop lainnya. Ini dapat membantu Kepada mencari Terang dan sinyal elektromagnetik lainnya yang dihasilkan oleh penggabungan dan Kepada memanfaatkan waktu pengamatan teleskop yang mahal sebaik mungkin.
“Analisis gelombang gravitasi sangat menantang Kepada bintang neutron biner. Jadi Kepada DINGO-BNS, kami harus mengembangkan berbagai Hasil karya teknis. Ini termasuk misalnya metode Kepada kompresi data adaptif peristiwa,” kata Stephen Green, UKRI Future Leaders Fellow di Universitas Nottingham. Bernhard Schölkopf, direktur departemen Inferensi Empiris di MPI-IS.
“DINGO-BNS suatu hari dapat membantu mengamati sinyal elektromagnetik sebelum dan pada Demi tabrakan dua bintang neutron. Pengamatan multi-messenger awal seperti itu dapat memberikan wawasan baru tentang proses penggabungan dan kilonova berikutnya, yang Tetap misterius,” kata Alessandra Buonanno, direktur departemen Relativitas Astrofisika dan Kosmologis di Institut Max Planck Kepada Fisika Gravitasi. (Max Planck Gesellschaft/Z-2)
