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当贪婪的星星尝试吃黑洞时,类似Spotify的AI有助于发现从未见过的超新星

2025-08-14 18:00:00 英文原文

作者:Elizabeth HowellLive Science Contributor

An illustration of a supernova eating a black hole
艺术家对导致Supernova SN 2023ZKD的事件的印象,这很可能发生在一颗星星试图吞下附近的黑洞时发生的。在这里,恒星的形状由黑洞的巨大引力力延伸。 (图片来源:Melissa Weiss/CFA)

科学家可能已经发现了一种从未见过的超新星,在使用类似Spotify的超新星人工智能(ai)扫描天空以进行奇怪的活动。

AI发掘出来的迹象表明,这本来可以是一颗巨大的明星,就像试图吞噬附近的黑洞一样。

恒星爆炸被称为SN 2023ZKD,于2023年7月与Zwicky Transient设施一起发现,这是一项基于加利福尼亚州Palomar天文台的全套天文学调查。但是Zwicky并没有通过偶然发现爆炸。相反,它使用优化的算法将其引导到正确的位置,以找到奇怪的夜间活动。

尽早发现超新星的迹象是捕捉超新星如何开始,发展,然后消失的关键 - 提供有关这些爆炸方式的见解。

在这种情况下,AI在爆炸发生前几个月发现了异常光亮,研究共同领导作者亚历克斯·加里亚诺(Alex Gagliano),AI和基本互动研究所的博士后研究员,阿什利·维拉尔(Ashley Villar)哈佛大学天体物理学中心的超新星研究员兼助理教授在一封电子邮件中告诉Live Science。

该快速警报使许多大型观测值能够进入动作,并在大量波长范围内提供观察结果。

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尽管关于这些望远镜的实际看到的想法有一些想法,但新研究背后的科学家说,爆炸很可能来自巨大的明星绕着黑洞绕。当这两个物体互相拉动时,它们之间的分离减少了。最终,由于重力应力,这颗星星试图消耗黑洞并在此过程中爆炸。

另外,黑洞可能是通过称为“意大利面,“引起爆炸,但数据并不强烈地表明,加里亚诺说。

通过查看巨大的恒星的化学成分,该团队还发现,在爆炸之前,它并没有丢失所有最外层的材料。

加利亚诺说:“这表明二进制互动比天文学家想象的要好得多。”“即将到来的事件将告诉我们大规模恒星的爆炸是如何通过伴侣互动来塑造的,目前很难建模。”

加里亚诺(Gagliano)警告说,没有人看到足够多的爆炸,无法完全预测巨大的恒星和黑洞如何相互作用。但是,数据“在没有二进制系统的情况下很难解释”,这意味着黑洞和恒星很可能以某种方式参与其中。

AI协助

该发现中使用的AI称为LightCurve异常识别和相似性搜索(LAISS)。天文学AI是基于Spotify算法,因此Laiss建议以类似的方式进行天文观察,以使Spotify用户被带到他们可能喜欢的歌曲。

由于二进制系统的属性,最新的爆炸引起了Laiss的注意,其位置为7.3亿光年来自地球。Gagliano说,SN 2023ZKD的功能“与已知对象的大型参考数据集进行了比较,以识别统计异常值。”“异常信号可能表明罕见或以前看不见的现象。”

一旦Laiss发现一些有趣的东西,Slack中的机器人,即时消息服务,将候选人标记并将其发布到专用的频道中,使团队成员能够实时查看调查结果。

加利亚诺说:“这种简化的系统使天文学家能够迅速针对最有前途和最不寻常的发现。”

爆炸后,SN 2023ZKD的光图案变得非常奇怪。起初,它像典型的超新星一样变亮,然后下降。但是,天文学家再次亮了时,才真正开始注意。档案数据显示出更奇怪的行为:在爆炸之前的四年中,恒星一直处于一致的亮度一段时间内。

天文学家认为光来自恒星脱落的多余材料。起初,由于超新星的冲击波耕作到该地区的低密度气体中,它变得更加明亮。随着冲击波继续陷入灰尘,另一个亮度峰值来了。

至于黑洞的存在,天文学家从气体和灰尘的结构以及爆炸前几年中奇怪的恒星亮丽推断出来。

Laiss帮助天文学家了解了所有这些额外的细节。“如果我们等到人类标记的2023ZKD,我们将错过周围磁盘的早期签名和黑洞伴侣的存在。像Laiss这样的AI系统帮助我们定期发现稀有爆炸,而不必依靠运气,并且足够早就可以发现其起源,” Gagliano说。”

结果于周三(8月13日)在天体物理杂志


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Elizabeth Howell was staff reporter at Space.com between 2022 and 2024 and a regular contributor to Live Science and Space.com between 2012 and 2022. Elizabeth's reporting includes multiple exclusives with the White House, speaking several times with the International Space Station, witnessing five human spaceflight launches on two continents, flying parabolic, working inside a spacesuit, and participating in a simulated Mars mission.她的最新著作《为什么我为什么更高吗?”(ECW出版社,2022年)与宇航员戴夫·威廉姆斯(Dave Williams)共同撰写。

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摘要

科学家可能已经观察到一种新型的超新星,称为SN 2023ZKD,这可能是由试图消耗附近黑洞的星星触发的。使用类似于Spotify的建议算法的AI系统发现,由于爆炸前几个月的异常亮度,该事件是早期检测到的。观察结果表明,黑洞的重力可能导致恒星爆炸。AI在天文学中的使用有助于确定这种罕见现象,从而提供了对超新星机制和二元星相互作用的见解。