Слияния галактик увеличивает образование звезд

Когда две галактики сливаются, происходят короткие периоды всплеска звездообразования. Группа астрономов во главе с Линью Вангом (Нидерландский институт космических исследований SRON) в настоящее время использовала выборку из более чем 200 000 галактик, чтобы подтвердить, что слияния галактик являются движущей силой звездных всплесков. Впервые ученые использовали искусственный интеллект в исследовании слияний галактик.

Один из наиболее актуальных вопросов астрономии — как и когда звезды образовывались в галактиках. Наблюдаемая вселенная содержит сотни миллиардов галактик, и они бывают разных форм и размеров. Каждая содержит в себе десятки и сотни миллиардов звезд. Как и когда все эти звезды появились на космической сцене?

Популярная гипотеза среди астрофизиков заключается в том, что слияния галактик идут рука об руку с короткими фазами звездообразования и увеличением звездообразования примерно в два раза в течение всей продолжительности слияния.

Слияния будут вызывать ударные волны в межзвездном газе, вызывая значительные звездные вспышки. Астрономы, в том числе первый автор работы Уильям Пирсон и соавтор Флорис ван дер Так, теперь подтвердили эту теорию, проанализировав рекордное количество — более 200 000 галактик. Они обнаружили вдвое больше вспышек звезд в сливающихся галактиках по сравнению с одиночными галактиками.

Поскольку их база данных была настолько большой, исследователи создали алгоритм глубокого обучения, который научил себя определять сливающиеся галактики.

«Преимущество искусственного интеллекта состоит в том, что он улучшает воспроизводимость нашего исследования, поскольку алгоритм последователен в своих определениях слияния. Кроме того, это хорошая подготовка к предстоящим исследованиям, которые будут отображать миллиарды галактик. Тогда вам неизбежно понадобится ИИ. Даже гражданские научные проекты, такие как Galaxy Zoo, не могут справиться с этими цифрами» — говорят ученые.

Впервые астрономы использовали ИИ в исследовании слияния галактик. «Это важный этап в том смысле, что ИИ будет играть все более важную роль в нашей области», — говорят ученые. «Но мы должны помнить, что сила ИИ ограничена тем, как он обучен. Если мы дадим ему неверное определение слияния галактик, то он не будет правильно выполнять свою работу».

W. J. Pearson, L. Wang, M. Alpaslan, I. Baldry, M. Bilicki, M. J. I. Brown, M. W. Grootes, B. W. Holwerd, T. D. Kitching, S. Kruk, F. F. S. van der Tak, ‘Effect of galaxy mergers on star formation rates’, Astronomy & Astrophysics, doi.org/10.1051/0004-6361/201936337