الصور المفقودة من تلسكوب هابل الفضائي التي اكتشفها الذكاء الاصطناعي بعد 36 عامًا
قام الذكاء الاصطناعي بتمشيط ما يقرب من 100 مليون صورة من أرشيف تلسكوب هابل الفضائي وكشف عن مئات من الشذوذات الكونية التي لم يسبق لها مثيل.
يلتقط تلسكوب هابل الفضائي صورًا غيرت علم الكونيات منذ عام 1990، لكن كنزه الأعظم قد لا يكون على الأغلفة، بل في المستودع. تنمو الأرشيفات الفلكية بسرعة كبيرة بحيث لا يستطيع أي فريق بشري مراجعة كل شيء بالعين المجردة، وهنا يمكن للذكاء الاصطناعي المدرب جيدًا أن يعمل كمصباح كهربائي في الظلام.
تقوم وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) بتخزين ملاحظات هابل في قواعد بيانات ضخمة منذ عقود. وقد تم تحليل العديد منها في ذلك الوقت للإجابة على أسئلة محددة، ولكن بقي جزء كبير منها في الانتظار. والآن، بدلاً من البحث عن شيء واحد، يتم الزحف إلى الملف بأكمله للعثور على ما لا يناسبه.
أرشيف تلسكوب هابل الفضائي المفقود
كان المفتاح هو تقنية مدعومة بالذكاء الاصطناعي تقوم بغربلة ملايين الصور الصغيرة، ومقتطفات من عدد قليل من وحدات البكسل التي تلتقط المجرات والنجوم والبقع النادرة بمقاييس ثانية قوسية. قام الفريق بتحليل ما يقرب من 100 مليون من هذه القصاصات من أرشيف تراث هابل وقام بذلك في يومين ونصف فقط، وهي وتيرة من شأنها أن تجعل أي شخص يقضي فترات ما بعد الظهر بأكملها في البكاء وهو يحاول التمييز بين المجرة الحلزونية وذرة الغبار.
تبدو النتيجة وكأنها خزانة من العجائب: أكثر من 1300 جسم غريب المظهر، وأكثر من 800 منها لم تظهر قط في الأدبيات العلمية. عملياً، هذا يعني أننا كنا نمر على ظواهر غريبة منذ سنوات دون أن نراها.
الحالات الشاذة التي تم العثور فيها على أقل من خمسة أشياء في هذا العمل. لقد وجدنا نظامين من حلقات الاصطدام، واثنين آخرين من أقراص الكواكب الأولية، ومجرتين تحتويان على مستعرات أعظم.
وتبين أن العديد من هذه “الشذوذ” عبارة عن مجرات في حالة اصطدام أو تفاعل كامل، وأنظمة تتمدد وتلتوي وتترك ذيولًا من النجوم والغاز كما لو أن شخصًا ما قد سحبها. البعض الآخر يتناسب مع كلاسيكيات مذهلة: عدسة الجاذبية، عندما تعمل جاذبية مجرة قريبة على ثني الزمكان وتحني ضوء مجرة أبعد لتشكيل أقواس أو حلقات. ظهرت المجرات أيضًا مع كتل ضخمة من تكوين النجوم، ومجرات من نوع قنديل البحر ذات “مخالب” غازية وأقراص كوكبية أولية شوهدت على حافة مجرتنا، والتي تشبه الهامبرغر لسبب بشري للغاية.
الشيء الأكثر إثارة للاهتمام يأتي عندما تنفد الملصقات من الكتالوج. “من المثير للدهشة أن عشرات الأجسام تحدت تمامًا مخططات التصنيف الحالية”، كما أشارت وكالة ناسا، واصفةً مجموعة من الاكتشافات التي لا تتناسب تمامًا مع الفئات المعتادة. تتمتع هذه العبارة بنكهة خاصة: فهي لا تقول “لقد وجدنا شيئًا جديدًا” بشكل مجرد، بل تقول “إننا لا نعرف حتى أين نضعه”، وهو ما يمثل عادةً بداية لشيء مثير للاهتمام في العلم.
البحث عن الشذوذ في السماء
الأداة التي سمحت بهذه المراجعة تسمى AnomalyMatch، وهي شبكة عصبية صممها الباحثون ديفيد أوريان وبابلو جوميز، من وكالة الفضاء الأوروبية. ويتعلم النظام أنماطًا بصرية لاكتشاف الشذوذات، على غرار الطريقة التي يلاحظ بها دماغنا ما يكسر الروتين، لكنه يفعل ذلك دون تعب ودون الحاجة إلى القهوة. ثم يقوم الباحثون بعد ذلك بمراجعة المرشحين الحاصلين على أعلى الدرجات يدويًا للتأكد من الحالات الشاذة الحقيقية وتلك التي كانت إيجابية كاذبة.
ويأتي هذا النهج في الوقت المناسب تماما. هابل ليس الوحيد الذي يجمع البيانات، والمراصد القادمة، مثل إقليدس، أو تلسكوب نانسي جريس الروماني، أو مرصد فيرا سي روبين، تَعِد بحدوث انهيار جليدي أكبر. إذا أردنا أن نضغط على الكون، فسيتعين علينا أن نمزج عيون الإنسان بأدوات قادرة على تتبع محيطات من المعلومات دون أن نضيع في الأمواج.
مرجع
تحديد الشذوذات الفيزيائية الفلكية في 99.6 مليون مقطع من أرشيف تراث هابل باستخدام AnomalyMatch
الصورة الرئيسية: GSFC/NOAO/NASA/ESA/STIS فريق تعريف الأجهزة