Osana SETI-projektia Berkeleyn Kalifornian yliopiston tutkijat pystyivät tietokonesimulaatioiden perusteella tunnistamaan välittömästi 72 uutta nopeaa radiosignaalia salaperäisestä lähteestä, joka sijaitsee kolmen miljardin valovuoden päässä Maasta. Tutkimustulokset on kuvattu uudessa artikkelissa, joka on hyväksytty julkaistavaksi The Astrophysical Journal -lehdessä.
Nopeat radiosignaalit ovat kirkkaita säteilypulsseja, millisekunnin pituisia, joiden uskotaan tulevan kaukaisista galakseista. Näiden signaalien lähde on kuitenkin edelleen epäselvä. Teoriat vaihtelevat läheisen supermassiivisen mustan aukon kaasuvirtojen puhaltamasta voimakkaasti magnetoidusta neutronitähdestä ehdotuksiin siitä, että signaalit ovat ihmisen tekemiä ja älykkään sivilisaation lähettämiä.
“Tämä työ ei ole kiehtova paitsi siksi, että se auttaa meitä ymmärtämään tarkemmin nopeiden radiosignaalien dynaamisen käyttäytymisen, myös siksi näkökulmasta, jonka näemme kun koulutetut tietokoneet käyttävät klassisia algoritmeja löytääkseen itse nämä signaalit”, sanoi Andrew Simion. Berkeley SETI -tutkimuskeskuksen johtaja ja läpimurto-kuunteluohjelman johtava tutkija, joka on omistettu maailmankaikkeuden älykkään elämän etsimiselle.
Osana tätä ohjelmaa tutkijat ovat onnistuneesti käyttäneet koneoppimisalgoritmia etsimään uudenlaisia signaaleja, jotka voivat tulla maan ulkopuolisilta sivilisaatioilta.
Nopeimmat radiosignaalit ovat luonteeltaan tapauskohtaisia, mutta havaittu lähde, nimeltään FRB 121102, on ainutlaatuinen siinä mielessä, että se näyttää kokonaisen signaalikompleksin. Tämä käytös on herättänyt monien tähtitieteilijöiden huomion toivoen tunnistavansa tällaisen ilmiön luonteen syyn ja äärimmäisen fysiikan.
Tekoäly havaitsi radiosignaaleja tietokannasta viiden tunnin jaksoissa 26. elokuuta 2017 Green Bankin kaukoputkella Länsi-Virginiassa. Aikaisemmassa 400 teratavun datan analyysissä käytettiin tavanomaisia tietokonealgoritmeja 21 radiopurskeen tunnistamiseksi tänä aikana. Ne kaikki nähtiin tunnin sisällä, ja lähteen oletettiin vaihtavan lepoaikojen ja kiireisen toiminnan välillä, ainakin kuten Berkeley SETI -tutkija, tohtoriopiskelija Vishal Gajjar totesi.
Kollegan SETI-tutkimuksen kirjoittaja Jerry Zhang ja hänen yhteistyökumppaninsa kehittelivät myöhemmin tehokkaan uuden koneoppimisalgoritmin ja analysoivat vuoden 2017 tiedot uudelleen ja löysivät 72 muuta piikkiä, joita ei alun perin havaittu. Loppujen lopuksi tarkkailijat hämmästyivät toteamalla, että havaittujen purskeiden kokonaismäärä FRB 121102: sta on noin 300 objektin löytämisen jälkeen vuonna 2012.
“Tämä työ on vasta alkua tehokkaiden uusien tekniikoiden käyttämiseen ohimenevien radiosignaalien löytämiseksi”, Zhang sanoi. “Toivomme menestyksemme innoittavan muita vakavia organisaatioita soveltamaan koneoppimista radioastronomiassa.”
Zhangin tiimi käytti samoja tekniikoita, joita Internet-tekniikat käyttävät optimoidakseen hakutulokset ja luokitellakseen kuvia. He kehittivät algoritmin, joka tunnetaan konvoluutio-hermoverkkona, joka tunnistaa Gajarin ja työtovereiden käyttämän klassisen hakumenetelmän löytämät radiopurskeet ja paikantaa ne sitten tietokantaan ja löytää purskeet, jotka jäävät huomiotta klassisessa hakutapauksessa.
Tulokset auttoivat asettamaan uudet rajat pulssien taajuudelle FRB 121102: sta ja osoittivat, että pulssit ovat epäsäännöllisiä, jos tämän mallin jakso on yli noin 10 millisekuntia. Aivan kuten pulsaripulssimallit auttoivat tähtitieteilijöitä rajoittamaan äärimmäisten fyysisten olosuhteiden tietokonemalleja tällaisissa kohteissa, tutkijoiden mukaan uudet FRB-mittaukset auttavat selventämään salaperäisten uusien lähteiden luonnetta.
“Huolimatta siitä, ovatko FRB: n signaalit viime kädessä maapallon ulkopuolisen tekniikan merkkejä, Breakthrough Listen auttaa siirtämään rajoja uudelle ja nopeasti kasvavalle alueelle ymmärryksestämme ympäröivästä maailmankaikkeudesta”, Jan totesi.
