Un’intelligenza artificiale ha scoperto una supernova senza l’aiuto dell’essere umano

L’ha cercata, rilevata, classificata e, infine, annunciato la scoperta. E lo ha fatto tutto da sola. È la nuova intelligenza artificiale (Ai) appena sviluppata da un team di ricerca internazionale coordinato dalla Northwestern University che è riuscita per la prima volta nella storia a scoprire una supernova senza alcun intervento dell’essere umano. Questo nuovo sistema, chiamato Bright Transient Survey Bot (BTSbot), consentirà quindi di rendere automatico l’intero processo di scoperta, analisi e classificazione delle supernove, eliminando non solo l’errore umano ma anche aumentando notevolmente la velocità.

L’Ai che scopre da sola

Per mettere a punto la nuova intelligenza artificiale, i ricercatori hanno addestrato il sistema tramite l’apprendimento automatico di oltre 1,4 milioni di immagini provenienti da quasi 16mila fonti. In particolare, BTSbot ha rilevato la supernova appena scoperta, chiamata SN2023tyk, nei dati della Zwicky Transient Facility (Ztf), una fotocamera avanzata collegata al telescopio Samuel Oschin (California) che scansiona il cielo settentrionale ogni due giorni. Per renderci conto delle tempistiche, Ztf ha ripreso l’esplosione stellare il 3 ottobre scorso e BTSbot ha trovato la supernova nei suoi nuovi dati il successivo 5 ottobre. Dopo aver comunicato con altri strumenti robotici, BTSbot è stato in grado di confermare la scoperta e classificarla come una supernova di tipo Ia, categoria particolarmente importante perché può essere utilizzata per misurare l’espansione dell’Universo. L’Ai ha poi condiviso il rapporto finale il 7 ottobre.

A caccia di supernove

Studiare le supernove non è un compito semplice. Sebbene siano eventi luminosi ed energetici, infatti, non sono così comuni e semplici da individuare. I metodi classici che usano gli astronomi per scovarle si basano sull’ispezione di enormi quantità di dati provenienti dai telescopi che scansionano continuamente il cielo notturno alla ricerca di nuove fonti di luce. “Un software automatizzato presenta un elenco di possibili esplosioni cosmiche agli esperti che dedicano tempo alla verifica dei candidati ed all’esecuzione di osservazioni spettroscopiche”, spiega Adam Miller, tra gli sviluppatori dell’Ai. Infatti, “possiamo sapere con certezza se un candidato è veramente una supernova solo raccogliendone lo spettro, la luce dispersa della sorgente, che rivela gli elementi presenti nell’esplosione”. Questo, tuttavia, è un processo che richiede tempo e si stima che gli astronomi abbiano scoperto solo una piccola frazione di tutte le supernove presenti nell’Universo.

Meno tempo e più efficenza

Dopo aver identificato il candidato, BTSbot ha chiesto automaticamente a un altro strumento robotico chiamato Spectral Energy Distribution Machine (Sedm) di condurre osservazioni approfondite della potenziale supernova per analizzarne lo spettro. La capacità della nuova Ai di svolgere tutto il processo in autonomia, quindi, potrebbe consentire agli astronomi di concentrarsi sull’interpretazione dei dati e fornire preziose informazioni sull’evoluzione delle stelle e delle galassie. “Fornisce più tempo al gruppo di ricerca per analizzare le proprie osservazioni e sviluppare nuove ipotesi per spiegare l’origine delle esplosioni cosmiche che osserviamo”, commenta Miller. “Ciò semplifica notevolmente gli ampi studi sulle supernove”, aggiunge il co-autore Nabeel Rehemtulla, “aiutandoci a comprendere meglio i cicli di vita delle stelle e l’origine degli elementi creati dalle supernove, come carbonio, ferro e oro”.