Астрономы Университета Невады в Лас-Вегасе и других научных учреждений с помощью ИИ раскрыли расстояние до самых далеких гамма-всплесков (GRB) — самых ярких и мощных космических взрывов во Вселенной. Результаты исследования, опубликованные в журнале Astrophysical Journal Letters, позволяют определить причины этих вспышек.
Ученые использовали модели машинного обучения для анализа данных, полученных космическим ультрафиолетовым/оптическим телескопом в орбитальной обсерватории Swift и наземными телескопами, в том числе телескопом Subaru. Измерения были основаны исключительно на характеристиках GRB, которые не зависят от расстояния.
Исследователи использовали ансамблевый метод Superlearner, в котором несколько моделей обучаются для решения одной и той же проблемы и объединяются для получения лучших результатов. Это позволило более точно определить расстояния, выраженные в красном смещении, до более чем 150 длинных гамма-всплесков.
Используя данные о расстоянии, ученые оценили прогнозируемое количество гамма-всплесков в заданном объеме за определенный период времени: 8,47-9 за год на гигапарсек при красном смещении 1,9-2,3 (время путешествия света 10,1-10,7 миллиарда световых лет). Поскольку гамма-всплески, предположительно, возникают в результате коллапса массивных звезд, ученые сравнили эту скорость со скоростью звездообразования и выявили трехкратное расхождение между этими оценками.
Выявленное несоответствие может указывать на образование GRB не только из-за коллапса массивных звезд, но и из-за слияния нейтронных звезд. По оценкам астрономов, 60 процентов гамма-всплесков с красным смещением менее двух могут иметь в качестве предшественников столкнувшиеся нейтронные звезды. Остальные 40 процентов происходят в результате коллапса звезд, а некоторые сопровождаются вспышкой сверхновых.