2013 년 유럽 우주국은 가이아 우주선. 후계자로서 히파르코스 이 우주 관측소는 지난 3 년 반 동안 우주에 대한 데이터를 수집했습니다. 내년 언젠가 은퇴하기 전에 (미션을 연장 할 수는 있지만)이 정보는 지금까지 만들어진 가장 크고 가장 정확한 3D 천문지도를 만드는 데 사용됩니다.
우주를 조사하는 과정에서 Gaia는 그 과정에서 매우 흥미로운 것들을 밝혀 냈습니다. 예를 들어 가이아 특별히 설계된 인공 신경망을 갖춘 카탈로그에서 유럽 연구팀은 최근 은하수에서 6 개의 새로운 초고속 별을 발견했습니다. 그리고이 별들 중 하나가 너무 빨리 움직여 결국 우리 은하계를 떠날 수 있습니다.
“초고속 별을 발견하기위한 인공 신경망 : 가이아 DR1 / TGAS의 후보자”라는 제목의 연구는 최근에 왕립 천문 학회 월간 통지. 6 월 26 일부터 6 월 30 일까지 체코 프라하에서 개최 된 유럽 천문학과 우주 과학 주간에서 지난 달 말에 발표되었습니다.
초고속 별은 드물고 매혹적인 것입니다. 은하계의 모든 별들이 우리 은하 중심 주위를 공전하며 일정한 움직임을 보이는 반면, 일부는 초당 최대 수백 킬로미터의 속도로 가속됩니다. 과거에, 천문학 자들은이 빠르게 움직이는 별들은 별의 조우가 밀접한 별의 만남 또는 초신성 폭발의 결과라고 추론했다.
그리고 10 년 전에 천문학 자들은 우리 은하의 중심에있는 초 거대 블랙홀 (Sagittarius A *)과의 과거 상호 작용으로 인해 가속 된 것으로 알려진 새로운 종류의 고속 별을 인식하게되었습니다. 이 별들은 역사를 형성 한 사건과 힘의 종류를 나타 내기 때문에 은하수의 전체 구조를 연구하는 데 매우 중요합니다.
네덜란드 라이덴 대학교 (Leiden University)와이 논문의 공동 저자 중 한 사람인 Elena Maria Rossi는 ESA 보도 자료에서 다음과 같이 설명했습니다.
“이 별들은 은하계를 통해 먼 거리를 여행했지만 성간 가스와 먼지로 인해 밀도가 높고 가려져서 관측하기가 매우 어려운 핵심으로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 중심에서 외곽까지 은하수.“
그러한 별을 찾는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 주로 그들의 속도로 인해 은하수의 광대하고 붐비는 원반에서 발견하기가 매우 어렵 기 때문입니다. 결과적으로 과학자들은 은하계의 오래된 별 인구에서 젊고 거대한 별 (2.5 ~ 4 태양 질량)을 찾는 데 의존했습니다. 기본적으로, 그들의 나이와 대량은 그들이 그곳에서 시작되지 않았 음을 나타냅니다.
이 방법은 과거의 속도와 경로의 측정과 결합하여 과거에 초고속 별의 존재를 확인했습니다. 그러나 현재까지 20 개의 초고속 별만 발견되었으며 모두 젊고 거대한 성질을 지녔습니다. 과학자들은 다른 나이와 질량의 더 많은 별들도 은하수를 통해 가속되고 있다고 생각했지만 이전에는 별을 발견 할 수 없었습니다.
이를 해결하기 위해 네덜란드 레이덴 대학교의 Tomasso Marchetti가 이끄는 유럽 팀은 사용 방법을 고려하기 시작했습니다. 가이아초고속 별 검색을 최적화하기위한 방대한 데이터 세트. 다양한 방법을 테스트 한 후 인공 신경망 접근 방식 (예 : 기계 학습 알고리즘 사용)을 채택하여 스타 센서스 데이터를 검색했습니다. 가이아 수집하는 과정에 있습니다.
2016 년 상반기부터 팀은이 프로그램의 첫 번째 릴리스를 준비하기 위해이 프로그램을 개발하고 교육하기 시작했습니다. 가이아 데이터 – 몇 달 후 2016 년 9 월 14 일에 발생했습니다. Leiden University의 PhD 학생 인 Tommaso Marchetti는 다음과 같은 과정을 설명했습니다.
“결국 우리는 인공 신경망을 사용하기로 결정했습니다. 인공 신경망은 뇌의 작동 방식을 모방하도록 설계된 소프트웨어입니다. 적절한 '훈련'을 마치면 거대한 데이터 세트에서 특정 객체 또는 패턴을 인식하는 방법을 배울 수 있습니다. 우리의 경우 가이아와 함께 컴파일 된 것과 같은 항성 카탈로그에서 초고속 별을 발견하도록 가르쳤습니다.”
10 억 개가 넘는 별의 위치가있는지도 외에도이 첫 번째 데이터 릴리스에는 2 백만 별의 거리와 동작이 포함 된 더 작은 카탈로그가 포함되었습니다. TGAS (Tycho-Gaia Astrometric Solution)로 알려진이 카탈로그는 가이아 임무 및 데이터 히파르코스 임무, 그리고 본질적으로 오는 것의 맛입니다 가이아.
카탈로그 출시일에 Marchetti와 그의 팀은 TGAS 내 2 백만 개의 별에 대해 알고리즘을 실행하여 흥미로운 발견을했습니다. Rossi 박사는“한 시간 만에 인공 두뇌는 이미 약 2 만 개의 잠재적 인 고속별로 데이터 세트를 축소하여 크기를 약 1 %로 줄였습니다. "거리와 동작의 특정 정밀도 이상의 측정치 만 포함하여 추가 선택을하면 80 개의 후보 스타가되었습니다."
그런 다음이 80 개의 별을 자세히 조사하고 동작에 대한 정보를 다른 카탈로그의 데이터와 비교했습니다. 추가 관측치와 함께 결국 360도 / 초보다 빠르게 움직이는 것으로 보이는 6 개의 별을 발견했습니다. 하나는 500km / s를 초과하는 것으로 보이며, 더 이상 우리 은하의 중력에 구속되지 않고 결국에는 완전히 떠나게됩니다.
그러나 아마도이 발견의 중요한 측면은이 별들이 발견 된 이전 20 개와 같이 특별히 크기가 크지 않았으며 우리 태양과 질량이 비슷하다는 사실입니다. 또한 과학자들이 속도를 늦추는 것을 결정하기를 열망하기 때문에 5 개의 느린 별이 초점이 될 것입니다. 한 가지 가능한 설명은 은하계의 암흑 물질과의 상호 작용이 책임이 있었을 수 있다는 것입니다.
TGAS가 방대하고 귀중한 데이터의 초기 표시 일 뿐인 것처럼 가이아 이 연구는이 데이터가 가능하게 할 수있는 발견과 연구의 종류를 보여줍니다. 천문학 자들은 2 백만 개가 아니라 10 억 개의 별을 연구함으로써 우리 은하수의 역학과 그것을 형성 한 힘의 종류에 관한 많은 새롭고 흥미로운 것들을 밝혀 낼 것입니다.
이를 위해 Marchetti와 그의 팀은 2018 년 4 월에 출시 될 예정인 훨씬 더 큰 데이터 세트를 처리하기 위해 프로그램을 업그레이드하고 있습니다. 특정 부분 집합. 이것으로부터, 팀은 은하수에서 부팅되는 빠르게 움직이는 별들이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 일반적이라는 것을 알 수 있습니다.
그리고 ESA에 의거하여 새로 발견 된 6 개의 빠르게 움직이는 별들의 경로를 보여주는이 비디오를 즐기십시오.
