ИИ обнаружил скрытый космический взрыв, который меняет основы астрономии

Давно забытый космический взрыв, похороненный за два десятилетия до появления рентгеновских данных телескопа «Чандра», был обнаружен астрономами с помощью искусственного интеллекта. Космическое событие годами оставалось скрытым в архивах обсерватории «Чандра» свыше двадцати лет. Подробности были раскрыты в исследовании, опубликованном в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Мощный и мимолетный рентгеновский всплеск, никогда ранее не наблюдавшийся, бросает вызов современному пониманию космоса. Может ли это быть первым рентгеновским всплеском, когда-либо обнаруженным в Большом Магеллановом Облаке? Или, может быть, редкая, мощная вспышка магнетара? Или что-то совершенно неизвестное?

Используя новый подход к машинному обучению, ученые проанализировали более 20 лет архивов наблюдения рентгеновской обсерватории Chandra и обнаружили мощную рентгеновскую вспышку от неизвестного объекта за пределами нашей галактики, которая долгие годы оставалась незамеченной в архиве.

15 мая 2020 года, когда телескоп «Чандра» наблюдал за остатками взорвавшейся звезды в Большом Магеллановом Облаке (небольшой галактике по соседству с нашей), он случайно запечатлел яркую и чрезвычайно быструю рентгеновскую вспышку неизвестного происхождения, которая появилась и исчезла в течение нескольких секунд. Она осталась незамеченной во время первоначального наблюдения и поэтому была сохранена в большом архиве «Чандры».

В отличие от традиционных подходов, новый метод машинного обучения, использованный в новом исследовании, позволил обнаружить так называемый внегалактический быстрый рентгеновский транзиент (FXT), который исследователи назвали XRT 200515 в честь дня, когда он был обнаружен телескопом «Чандра».

Эта космическая вспышка особенно интересна из-за своих необычных характеристик, которые отличаются от любых других внегалактических FXT, которые ранее были обнаружены. Всплеск длился всего 10 секунд, тогда как другие растягивались на минуты или часы. За этим последовало более длительное, менее энергичное послесвечение, продолжавшееся несколько минут.

Поскольку ни «Чандра», ни какой-либо другой телескоп никогда не регистрировали источник до или после этого всплеска, его истинная природа остается загадкой.

Одно из объяснений исследователей заключается в том, что это может быть первый рентгеновский барстер, когда-либо обнаруженный в БМО. Это системы, включающие две звезды: одну маленькую и сверхплотную мертвую звезду (называемую нейтронной звездой ) и обычную звезду-компаньон, которая вращается вокруг нее.

Нейтронная звезда похожа на космический пылесос – ее мощная гравитация вытягивает газ из звезды-компаньона. Когда на поверхности нейтронной звезды скапливается достаточно газа, это вызывает мощный термоядерный взрыв, который высвобождает интенсивный всплеск рентгеновского излучения.

Другая теория заключается в том, что это может быть редкая, гигантская вспышка от далекого магнетара — нейтронной звезды с чрезвычайно сильными магнитными полями. Эти вспышки являются одними из самых взрывных событий в космосе, высвобождая огромное количество гамма-лучей за очень короткое время.

Если XRT 200515 является рентгеновским аналогом такого события, то это будет первая гигантская вспышка магнетара, наблюдаемая на таких уровнях рентгеновской энергии.

Последняя версия, выдвинутая исследователями, предполагает, что это может быть ранее неизвестный тип космического взрыва, который может открыть новые знания о Вселенной.

Кроме того, исследование демонстрирует ценность использования искусственного интеллекта для научных открытий в архивных астрономических данных — возможно, есть бесчисленное множество и других открытий в предыдущих наблюдениях,  которые пока ждут своего часа.