Некоторые из ярчайших объектов во Вселенной, возможно, держат в себе ключ к пониманию того, как эволюционируют галактики, — особенно когда гравитация превращает их в гигантские космические увеличительные стекла.
Используя искусственный интеллект для поиска в данных, собранных Спектроскопическим прибором для изучения темной энергии (DESI), астрономы идентифицировали семь многообещающих кандидатов в квазары, действующие как гравитационные линзы, — естественные космические лупы, возникающие, когда гравитация массивного объекта искривляет и усиливает свет более далекого объекта.
Эти необычные системы могут помочь исследователям лучше понять, как эволюционируют активно растущие сверхмассивные черные дыры, говорится в заявлении Университета штата Огайо.
«Квазары — это что-то вроде детских фотографий сверхмассивной черной дыры, — пояснил в заявлении Эверетт Макартур, ведущий автор исследования и аспирант астрономического факультета Университета штата Огайо. — Поэтому понять, как мы приходим от квазаров к этим черным дырам, действительно важно».
Квазары — это чрезвычайно яркие центры галактик, источником энергии которых служат активно поглощающие вещество сверхмассивные черные дыры. Изучение этих объектов помогает исследователям понять, как черные дыры эволюционируют в те гигантские образования, которые обнаруживаются по всей современной Вселенной. Но когда такие черные дыры затягивают газ и пыль, они выделяют столько энергии, что могут затмить собственные родительские галактики, делая те крайне трудными для изучения.
Редкие случаи, когда квазар сам выступает в роли гравитационной линзы, предлагают выход из этой проблемы. Астрономы получают уникальную возможность наблюдать одновременно и квазар, и далекую галактику, свет которой усилен его гравитацией.
Однако поиск таких редких взаимных расположений чрезвычайно труден. Чтобы обнаружить их, исследовательская группа начала с каталога примерно из 800 000 квазаров, идентифицированных DESI, и применила модель машинного обучения для поиска едва заметных сигнатур гравитационного линзирования.
Поскольку известно крайне мало квазаров, действующих как гравитационные линзы, у исследователей почти не было реальных данных для обучения ИИ-модели. Вместо этого они сгенерировали симулированные примеры таких космических совпадений, позволив алгоритму научиться тому, что следует искать, прежде чем приступить к прочесыванию каталога DESI. Алгоритм сузил круг поиска примерно до 200 кандидатов, которых исследователи затем просмотрели вручную. Этот процесс принес семь новых кандидатов в квазары-линзы.
По словам авторов исследования, это открытие примерно удваивает количество известных систем, найденных в ходе аналогичных обзорных поисков.
Хотя искусственный интеллект сыграл ключевую роль в обнаружении кандидатов, сами находки подчеркивают тот научный потенциал, который скрыт в гигантских массивах данных, порождаемых современной астрономией. DESI составляет карту миллионов галактик и квазаров, создавая колоссальный архив, перебрать который вручную было бы практически невозможно.
Для подтверждения вновь найденных квазаров-линз и более детального изучения их свойств потребуются последующие наблюдения. В случае верификации они смогут предложить астрономам новый мощный инструмент для исследования того, как сверхмассивные черные дыры формировали окружающие их галактики, и одновременно продемонстрировать, как ИИ способен открывать редкие космические феномены, скрытые в огромных наборах данных современных обзоров неба.
Исследование опубликовано 22 июля в журнале The Astrophysical Journal.
Линза, которая заглядывает в прошлое
Гравитационное линзирование — одно из самых элегантных предсказаний общей теории относительности Эйнштейна. Массивный объект искривляет ткань пространства-времени вокруг себя, и свет, проходящий поблизости, следует этим искривлением, как автомобиль по изогнутому шоссе. Если выравнивание идеально, далекий объект не просто усиливается, но и множится: появляются кольца, дуги или несколько изображений одного и того же источника.
Когда же в роли линзы выступает квазар, ситуация становится особенно интригующей. Квазары сияют настолько ярко, что обычно полностью заглушают свет своей галактики. Но если тот же квазар работает линзой для еще более далекой галактики за ним, астроном получает два подарка сразу: во-первых, усиленный свет фонового объекта, который иначе был бы невидим, во-вторых, шанс измерить массу самого квазара-линзы по степени искривления лучей. Это прямой путь к взвешиванию сверхмассивных черных дыр в молодой Вселенной — а значит, к ответу на вопрос, как они вообще успели вырасти до своих чудовищных размеров.
Метод, использованный командой Макартура, изящен именно своей экономностью. Вместо того чтобы годами охотиться за линзами телескоп за телескопом, они доверили эту работу алгоритму, натренированному на симуляциях — то есть на данных, которые не зависят от предварительных находок и не содержат человеческих предубеждений. Семь кандидатов — это только начало. По мере того как DESI и другие обзоры будут наращивать архивы, а алгоритмы — совершенствоваться, астрономия вступает в эпоху, когда самые редкие космические совпадения будут отыскиваться не вручную, а машинным зрением.
Источники: заявление Университета штата Огайо; статья McArthur, E. et al. (2026) в The Astrophysical Journal; данные коллаборации DESI.
В нашем Telegram‑канале, вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Поделитесь:
Оставьте Комментарий