AI는 최초의 별이 혼자가 아니라는 것을 발견합니다.

기계 학습과 최첨단 초신성 핵합성을 사용하여 연구팀은 우주에서 관측된 대부분의 2세대 별이 다중 초신성에 의해 농축되었음을 발견했다고 새로운 연구를 보고했습니다. 천체 물리학 저널.

핵천체물리학 연구는 우주에 있는 탄소보다 더 무거운 원소들이 별에서 생성된다는 것을 보여주었다. 그러나 최초의 별, 즉 빅뱅 직후에 태어난 별에는 천문학자들이 ‘금속’이라고 부르는 무거운 원소가 포함되어 있지 않았습니다. 다음 세대의 별에는 첫 번째 별에서 생성된 소량의 무거운 원소만 포함되어 있습니다. 초기 우주를 이해하기 위해서는 연구원들이 금속이 부족한 이 별들을 연구해야 합니다.

운 좋게도 이 2세대 금속 빈약한 별은 우리 은하계에서 관찰되며 우주의 물리 및 수학을 위한 Kavli 연구소(Kavli IPMU) 제휴 회원 팀에 의해 연구되었습니다. 우주 최초의 별의 속성.

Kavli IPMU 객원 부과학자 및 도쿄 대학 지능 물리학 연구소 조교수 Tilman Hartwig가 이끄는 팀, 객원 부과학자 및 일본 국립 천문대 조교수 Miho Ishigaki 조교수, 수석 과학자 및 Hertfordshire 대학 Chiaki Kobayashi 교수 방문 , 방문 수석 과학자이자 일본 국립 천문대 교수인 Nozomu Tominaga와 방문 수석 과학자이자 도쿄 대학 명예 교수인 Ken’ichi Nomoto는 인공 지능을 사용하여 지금까지 관찰된 450개 이상의 극도로 금속이 부족한 별에서 원소 풍부도를 분석했습니다. 이론적 초신성 핵합성 모델에서 훈련된 새로 개발된 감독 기계 학습 알고리즘을 기반으로 그들은 관찰된 극도로 금속이 부족한 별의 68%가 이전의 여러 초신성에 의한 농축과 일치하는 화학적 지문을 가지고 있음을 발견했습니다.

팀의 결과는 첫 번째 별의 다중성에 대한 관찰을 기반으로 첫 번째 정량적 제약을 제공합니다.

“첫 번째 별의 다중성은 지금까지 수치 시뮬레이션에서만 예측되었으며 지금까지 이론적 예측을 관찰적으로 검토할 방법이 없었습니다.”라고 수석 저자 Hartwig는 말했습니다. “우리의 결과는 대부분의 첫 번째 별이 작은 성단에서 형성되어 다수의 초신성이 초기 성간 매체의 금속 농축에 기여할 수 있음을 시사합니다.”라고 그는 말했습니다.

Leverhulme Research Fellow이기도 한 Kobayashi는 “우리의 새로운 알고리즘은 전 세계에서 진행되고 있는 미래의 천문 조사에서 향후 10년 동안 얻게 될 빅 데이터를 해석할 수 있는 훌륭한 도구를 제공합니다.”라고 말했습니다.

“현재 오래된 별에서 사용할 수 있는 데이터는 태양 이웃 내의 빙산의 일각입니다. Kavli IPMU가 이끄는 국제 협력에 의해 개발된 Subaru 망원경의 최첨단 다중 물체 분광기인 Prime Focus Spectrograph는 태양 이웃을 훨씬 넘어 은하수의 바깥 지역에서 고대 별을 발견하는 최고의 도구입니다.”라고 Ishigaki는 말했습니다.

이 연구에서 발명된 새로운 알고리즘은 Prime Focus Spectrograph가 발견한 금속이 부족한 별에서 다양한 화학적 지문을 최대한 활용할 수 있는 문을 열어줍니다.

“첫 번째 별 이론은 첫 번째 별이 태양보다 더 무거워야 한다는 것을 알려줍니다. 자연스러운 기대는 첫 번째 별이 태양보다 백만 배 더 많은 질량을 포함하는 가스 구름에서 태어났다는 것입니다. 그러나 우리의 새로운 발견은 최초의 별이 단독으로 탄생한 것이 아니라 성단 또는 쌍성 또는 다중성계의 일부로 형성되었음을 강력히 시사하며, 이는 빅뱅 직후 최초의 쌍성으로부터 중력파를 기대할 수 있음을 의미하기도 합니다. 우주나 달에서 미래의 임무를 감지할 수 있습니다.”라고 Kobayashi는 말했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230323103350.htm