AI Nakadetect ng Bihirang Supernova SN 2023zkd sa Real Time

Isang bihirang supernova na tinatawag na SN 2023zkd ay natuklasan ng mga astronomo sa tulong ng artificial intelligence (AI).

Ang AI ay ngayon ay malawakang ginagamit sa iba’t ibang industriya tulad ng pananalapi, pangangalagang pangkalusugan, pagmamanupaktura, cybersecurity, pamamahala ng kalamidad, at serbisyo sa customer. Binabago nito ang mundo sa pamamagitan ng pag-automate ng paulit-ulit na gawain, patuloy na operasyon nang walang pagkapagod, pagproseso at pagsusuri ng napakalaking dami ng kumplikadong datos, pagpapababa ng mga error, at pagpapabuti ng paggawa ng desisyon.

Ang teknolohiyang ito, na tumutukoy sa kakayahan ng mga makina na magsagawa ng mga gawain na karaniwang nauugnay sa katalinuhan ng tao, ay tumutulong din sa atin na madetect ang mga bagong bagay sa kalangitan at palalimin ang ating pag-unawa sa uniberso.

Halimbawa, ilang buwan na ang nakalipas, tinulungan ng AI ang isang internasyonal na koponan ng mga astronomo na lutasin ang mga misteryo ng uniberso sa pamamagitan ng pagsusuri ng datos tungkol sa mga black hole. Gamit ang higit sa 12 milyong simulation, natuklasan ng mga mananaliksik na ang sentral na black hole ng Milky Way ay umiikot halos sa pinakamataas nitong bilis.

Upang makamit ito, gumamit ang koponan ng synthetic simulations upang sanayin ang network, na nagbigay-daan sa pagtuklas ng mga bagong kosmikong kaalaman tungkol sa mga black hole.

Ang network ay sinanay upang matuklasan ang impormasyon mula sa datos sa likod ng mga larawan ng black hole na Sagittarius A* na ipinakita ng Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration noong 2022.

Habang ang mga nakaraang pag-aaral ay gumamit lamang ng maliit na dami ng realistic synthetic data, ang pinakabagong pag-aaral ay nagpasok ng milyun-milyong file sa isang Bayesian neural network, na pinagana ng high-throughput computing capabilities ng CHTC, upang makagawa ng mas tumpak na paghahambing sa pagitan ng datos ng EHT at mga modelo.

Ipinahiwatig ng neural network na ang black hole ay umiikot halos sa pinakamataas na bilis, at ang paglabas ng enerhiya sa paligid ay hindi dulot ng jet kundi ng napakainit na mga electron sa nakapaligid na accretion disk. Bukod pa rito, ang mga magnetic field sa disk ay tila kumikilos nang iba sa dati nang pinaniniwalaan.

Ayon kay lead researcher Michael Janssen ng Radboud University Nijmegen:

“Ang pagtuligsa natin sa umiiral na teorya ay, siyempre, kapanapanabik. Gayunpaman, nakikita ko ang aming AI at machine learning na pamamaraan bilang unang hakbang. Susunod, pag-iigihin at palalawakin namin ang mga kaugnay na modelo at simulation.”

Isang pag-aaral mula noong nakaraang taon ang gumamit ng AI upang matukoy ang limang cosmological parameters o ang orihinal na “settings ng uniberso¹” nang may katumpakan. Ang mga parameter na ito, na kinuha mula sa dataset (SDSS) na naglalaman ng impormasyon tungkol sa higit sa 100,000 galaxy, ay tumutukoy kung paano gumagana ang uniberso sa pinakamalalaking sukat.

Upang makuha ang mahalagang impormasyon mula sa dataset, kailangang sanayin muna ng koponan ang AI kung ano ang hahanapin, at para doon, lumikha sila ng 2,000 simulated na uniberso, bawat isa may iba’t ibang cosmological settings at mga hamon sa totoong buhay na nararanasan sa galaxy surveys. 

Pagkatapos, pinakain ito ng totoong datos mula sa SDSS Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, na nagbigay ng kahanga-hangang resulta na nagpapahintulot sa mga astronomo na gumawa ng higit pa gamit ang mas kaunting datos at itulak ang mga hangganan ng astronomiya.

Ngayon, sa pinakabagong pagtuklas, gumamit ang mga siyentipiko ng bagong AI system na tinatawag na Lightcurve Anomaly Identification and Similarity Search (LAISS), na ay batay sa Spotify algorithm.

Nilikha ng global research university na UC Santa Cruz, ikinumpara ng system ang mga tampok ng supernova SN 2023zkd laban sa dataset ng mga kilalang bagay upang madetect ang anumang anomaly, na maaaring magpahiwatig ng isang bihirang penomena. Kapag nakakita ang AI ng isang bagay na karapat-dapat suriin, ipinapadala nito ang mga kandidato sa mga mananaliksik para sa pagsusuri nang real time.

Gamit ang AI system na iyon, nagawang tukuyin ng mga astronomo ang supernova sa loob ng ilang oras mula sa pagsabog nito. Ang supernova ay isang napakalakas at maliwanag na pagsabog ng isang bituin, na isa sa mga pinakamaliwanag na pangyayari sa uniberso na pansamantalang nakalulubog sa liwanag ng buong galaxy.

Ang mga supernova ay mahalagang bahagi ng kosmos, dahil lumilikha at nagpapalaganap ito ng mabibigat na elemento, na siyang pundamental na bloke para sa mga susunod na bituin, planeta, at buhay.

Bagaman maikli lamang ang mga pangyayaring ito, bago pa man nawala ang SN 2023zkd, nagawa ng mga mananaliksik na magsagawa ng mabilis na follow-up observations. Ipinapakita ng ebidensya na ang partikular na pagsabog na ito ay resulta ng isang napakalaking bituin na nagkaroon ng mapaminsalang engkwentro sa isang black hole companion.

Ang companion ay maaaring sumipsip ng bahagi ng bituin o hinati ito bago pa ito sumabog nang mag-isa.

Kapansin-pansin, ang AI na ginamit ng mga astronomo upang mahanap ang mga pansamantalang anomaly sa real time, nang regular, at ‘nang hindi umaasa sa swerte,’ ay maaari ring magamit para sa medikal na diagnosis, pag-iwas sa pandaraya sa pananalapi, at pambansang seguridad, na nagpapakita ng pagiging maraming gamit at malawak na kakayahan ng sistema.

Pagdakip ng mga Cosmic Explosion sa Pinakamaagang Sandali

Ang pinakabagong pagtuklas ay iniulat ngayong buwan ng isang astronomy collaboration, na nagbanggit ng pagsabog ng isang napakalaking bituin na nakapaloob sa isang orbit kasama ang isang black hole. Ang pagtuklas na ito ay ginawa sa tulong ng isang AI system, na aktibong naghahanap ng mga bituin kaagad pagkatapos nilang sumabog.

Ang pangalan ng pagsabog ay SN 2023zkd, at unang natuklasan ito dalawang taon na ang nakalipas ng Zwicky Transient Facility. Ito ay kinilala sa pamamagitan ng isang bagong AI model, na ay dinisenyo upang i-flag ang anumang hindi pangkaraniwang pagsabog o cosmic event nang real time.

Ang pagkakaroon ng maagang alerto ay nagbigay-daan sa koponan ng mga mananaliksik na simulan agad ang follow-up observations, na isang mahalagang hakbang upang makuha ang pagsabog mula sa pinakamaagang yugto nito, masakop ang buong kwento, at matuklasan ang pinagmulan nito.

Pagkatapos ng pagsabog, ito ay inobserbahan ng mga teleskopyo mula sa kalawakan pati na rin sa lupa. Sa kasong ito, dalawang teleskopyo sa astronomical research observatory ng Hawaii (Haleakalāa) ang ginamit ng UC Santa Cruz-based Young Supernova Experiment (YSE).

“Walang katulad na supernova na ito na nakita noon, kaya maaaring ito ay napakabihira.”

– Ryan Foley, Associate professor of astronomy and astrophysics at UC Santa Cruz

Habang magaling din ang mga tao sa pagspoto ng mga bagay na ‘hindi katulad ng iba,’ binigyang-diin niya na ang AI algorithm ay maaaring i-flag ang mga ito nang mas maaga kaysa sa ating mapansin, at ito ay kritikal para sa mga obserbasyong sensitibo sa oras.

Ang koponan ni Foley ay nagpapatakbo ng YSE, isang time-domain survey na dinisenyo upang matuklasan ang mga bagong supernova (SNe) at iba pang cosmic transients sa loob ng ilang oras o araw mula sa kanilang pagsabog. Pangunahin itong gumagamit ng Pan-STARRS telescopes na malapit nang magsurvey ng 1500 square degrees ng kalangitan tuwing tatlong araw. 

Ayon sa opisyal na website, layunin ng YSE na makahanap ng statistical samples ng mga batang, pulang, at bihirang transients. Nais din nitong mas maunawaan ang variability ng black hole.

Ang pag-survey ng halos 4% ng kalangitan tuwing tatlong araw ay nagbigay-daan sa koponan na matuklasan ang libu-libong bagong cosmic explosions, kung saan marami ang natuklasan ilang araw o oras lamang matapos ang pagsabog. 

Ngayon, nakakita sila ng kawili-wiling bagay tungkol sa SN 2023zkd, na ay detalyado sa pag-aaral na pinamagatang ‘Evidence for an Instability-induced Binary Merger in the Double-peaked, Helium-rich Type IIn Supernova 2023zkd.’² Inilathala sa Astrophysical Journal, ang pag-aaral ay pinondohan ng NASA, National Science Foundation, Moore Foundation, at Packard Foundation.

Ayon sa mga astronomo sa likod ng pinakabagong pagtuklas, ang banggaan sa pagitan ng napakalaking bituin at ng black hole ay hindi maiiwasan.

Ang bituin ay nakatali sa isang orbit kasama ang black hole, at habang nawawalan ng enerhiya ang orbit, mas lumalapit sila sa isa’t isa. Patuloy na lumiliit ang kanilang distansya habang ang matinding grabidad ng black hole ay humihila ng alikabok at gas mula sa bituin papunta sa isang disk.

Ito ay nagpatuloy sa, at bago pa man lamunin ng dense na black hole ang bituin, ang grabitasyonal na stress ng huli ay nagdulot ng pagsabog ng bituin.

Nang tumama ang pagsabog sa mga shell ng materyal mula sa mga naunang interaksyon, na matatagpuan sa itaas at ibaba ng disk, nagbigay ito ng dramatikong re-brightening event.

According to Alexander Gagliano, the study’s lead author and a fellow at the NSF Institute for Artificial Intelligence and Fundamental Interactions:

“Ang aming pagsusuri ay nagpapakita na ang pagsabog ay nagmula sa isang mapaminsalang engkwentro sa isang black hole companion, at ito ang pinakamalakas na ebidensya sa ngayon na ang ganitong malapit na interaksyon ay maaaring talagang magpabuto ng isang bituin.”

Habang alam na na karamihan sa mga napakalaking bituin ay nasa binary, binigyang-diin ni Gagliano na “ang mahuli ang isa sa akto ng pagpapalit ng masa bago ito sumabog ay napakabihira.”

Ngunit hindi ito ang tanging interpretasyon. Ang koponan ay talagang nag-isip ng maraming posibleng pinagmulan para sa supernova.

Ang isa pa, ayon sa pangkat ng mga siyentipiko, ay ang black hole ay ganap na binasag ang napakalaking bituin bago pa ito sumabog sa sarili nito, sa pamamagitan ng prosesong tinatawag na “spaghettification.” Pagkatapos, hinila ng black hole ang mga labi ng bituin. Nang mabangga ang mga labi sa gas na nakapaligid dito, nagbigay ito ng maliwanag na liwanag. Ang datos ay hindi nagmumungkahi na ito ang kaso nang malakas.

Sa parehong senaryo, ang mas mabigat na black hole ang tanging natitira. Ayon sa pag-aaral, ang brightening optical precursor at mga katangian ng pagsabog ay pinakaangkop sa isang napakalaking at kalahating na-stripped He star na dumadaan sa isang instability-induced merger kasama ang isang black hole companion.

I-click dito upang matutunan ang lahat tungkol sa James Webb Space Telescope.

Ang Kakaibang Buhay ng Supernova SN 2023zkd

Ang SN 2023zkd ay matatagpuan mga 730 milyong light-year mula sa ating planeta Earth. Sa una, ito ay mukhang katulad ng anumang supernova, isang solong pagsabog ng liwanag na unti-unting humihina sa paglipas ng panahon. Ngunit hindi iyon ang kaso. 

Habang patuloy na minomonitor ng mga astronomo ang pagbaba ng SN 2023zkd sa loob ng maraming buwan, natuklasan nila na muling nagliwanag ang supernova. Kaya’t nagbalik-tanaw ang koponan sa mga archival data upang makakuha ng insight sa kakaibang pag-uugaling ito, na nagbunyag ng isa pang natatanging katangian.

Ang mga obserbasyon mula ultraviolet hanggang infrared ng kahanga-hangang supernova ay nagpakita ng patuloy at maliwanag na precursor emission na tumagal ng ilang taon bago matuklasan, sinusundan ng ikalawang yugto ng mabagal na pagliwanag sa huling taon nito.

Pagkatapos ng pagtuklas, nagpakita ang supernova ng dalawang magkatulad na tuktok ng liwanag na pinaghiwalay ng 240 araw, o halos walong buwan.

Sa spektral na pagsusuri, ipinakita nito ang malakas na asymmetric, multicomponent Balmer at He I profiles. Ito ay mga tiyak na linya ng spectrum ng hydrogen (H) at helium (He) na ginagamit upang matukoy ang edad at komposisyon ng mga populasyon ng bituin sa mga galaxy at iba pang cosmic objects.

Kaya, bago pa man naganap ang pagsabog, ang sistema ay unti-unting tumataas sa liwanag nang higit sa apat na taon, o mga 1,500 araw. At ang ganitong uri ng matagal na aktibidad bago ang pagsabog ay bihirang makita sa mga supernova. 

Sa kabuuan, naranasan ng bituin ang dalawang pangunahing pagputok bago ito namatay. Ang detalyadong pagsusuri ay nagpakita rin na ang ilaw ng pagsabog ay resulta ng materyal na inihulog ng bituin sa mga taon bago ito namatay. 

“Ipinapakita ng 2023zkd ang ilan sa pinakamalinaw na senyales na nakita natin ng isang napakalaking bituin na nakikipag-ugnayan sa isang companion sa mga taon bago ang pagsabog,” sabi ng co-author ng pag-aaral na si Ashley Villar, assistant professor of astronomy sa Harvard University sa Massachusetts. “Sa tingin namin ito ay bahagi ng isang buong klase ng mga nakatagong pagsabog na tutulong ang AI na matuklasan.”

Kaya, ang pagliwanag na naganap bago ang pagsabog ay resulta ng shockwave ng supernova na bumabangga sa mababang-density na gas. Ang isa pang tuktok, ilang buwan pagkatapos, ay resulta ng mabagal at patuloy na pagbangga sa dense, disk-like na ulap.

Ang partikular na estruktura, kasama ang pre-explosion behavior, ay nagpapahiwatig na ang namamatay na bituin ay nasa ilalim ng matinding grabitasyonal na stress, marahil mula sa kalapit, compact na companion tulad ng isang black hole. Matapos ang maraming talakayan, nagbigay ang koponan ng paliwanag na ito ay isang binary system na may black hole.

Upang matiyak na ang mga obserbasyon ay nakaayon sa kanilang paliwanag, binuo ng koponan ang sistema at maingat na ipinakita ito ganoon.

Sinabi ng koponan na “nilikha namin ang software platform na ginagamit namin upang pagsamahin ang data at pamahalaan ang mga obserbasyon. Ang mga AI tool na ginamit para sa pag-aaral na ito ay integrated sa ecosystem ng software na ito,” sabi ni Foley.

Habang ipinapakita ng pinakabagong pag-aaral ang kahalagahan ng AI sa pag-detect ng bihirang cosmic events sa real time, binibigyang-diin din ng mga astronomo ang mga pasilidad tulad ng Vera C. Rubin Observatory at ang mahalagang papel na maaaring gampanan nito sa susunod na dekada. 

Dati itong kilala bilang Large Synoptic Survey Telescope (LSST), ang observatory ay matatagpuan sa mga bundok ng Andes sa Chile at may 8.4-meter na teleskopyo at ang pinakamalaking digital camera upang idokumento ang buong southern sky tuwing ilang gabi. Layunin nitong maunawaan ang kalikasan ng dark matter, lumikha ng imbentaryo ng mga bagay tulad ng asteroid at kometa sa Solar System, tuklasin ang mga black hole at sumasabog na mga bituin, at i-map ang Milky Way.

Sa nalalapit na Legacy Survey for Space and Time mula sa Rubin Observatory na inaasahang makakakita ng ~10⁵ taon⁻¹, binanggit ng pag-aaral na ang photometric (na tumutukoy sa pagsukat ng intensity o flux ng liwanag na nagmumula sa astronomical objects) na mga sample ng SNe IIn ay dramaticong tataas ngayong taon. Ang pag-aaral ay nagsabi:

“Ang mga algorithm na dinisenyo upang i-flag ang mga pangmatagalang at muling nagliwanag na transients ay gaganap ng kritikal na papel sa pagkarakterisa ng buong lawak ng malakas na interaktibong mga pangyayari.”

Ang mga obserbasyon mula sa Rubin Observatory, kasama ang real-time AI detection, ay magpapahintulot sa mga astronomo na matuklasan at pag-aralan ang mas bihira, kumplikadong mga pangyayari, na makakatulong sa atin na mas maunawaan kung paano nabubuhay at namamatay ang mga napakalaking bituin sa binary systems.

“Papasok na natin ang isang panahon kung saan awtomatikong mahuhuli natin ang mga bihirang pangyayari habang nangyayari ito, hindi lang pagkatapos. Ibig sabihin, sa wakas ay masusumpungan na natin ang koneksyon sa pagitan kung paano nabubuhay ang isang bituin at kung paano ito namamatay, at napakakapanapanabik nito.”

– Gagliano

Samantala, binigyang-diin ni Foley na habang mahirap hulaan ang landas ng AI ay mahirap, ito ay advanced pa rin at maraming gamit na lampas sa astronomiya. Sinabi niya:

“Maaari mong madaling isipin na ang katulad na mga teknik ay magagamit para sa screening ng mga sakit, pagtuon ng atensyon sa mga teroristang pag-atake, maagang paggamot sa mga isyu sa kalusugan ng pag-iisip, at pag-detect ng financial fraud. Kahit saan man maaaring magamit ang real-time detection ng anomalies, malamang na maglalaro ito ng papel sa hinaharap.”

Mag-swipe para mag-scroll →

Pamumuhunan sa Space Tech

Habang ilang pampublikong kumpanya ay estratehikong nakaposisyon sa larangan ng AI space exploration technology, Northrop Grumman (NOC ) ay namumukod-tanging kontratista para sa mga misyon sa kalawakan.

Kasama rito ang pinakamalaki at pinaka-komplikadong space telescope na kailanman ginawa. Ang James Webb Space Telescope ng NASA ay ginawa sa pakikipagtulungan sa Northrop Grumman, na nanguna sa disenyo, pag-develop, at system integration ng observatory. Noong 2022, inilabas ng teleskopyo ang unang imahe nito.

Northrop Grumman (NOC )

Ang kumpanya ay pinalawak din ang paggamit ng AI sa kalawakan upang mapabuti ang operasyon ng spacecraft. Sa pamamagitan ng pag-develop ng AI robotics technology, layunin nitong payagan ang operasyon sa napaka-komplikadong kapaligiran, kabilang ang mga susunod na misyon sa kalawakan. Ang Agentic AI ay planong ilapat sa lahat ng yugto ng operasyon ng spacecraft.

Sa pangkalahatan, ang global aerospace at defense technology company ay nagpapatakbo sa ilang pangunahing segment: Space Systems, Mission Systems, Defense Systems, at Aeronautics Systems.

May market cap itong $84.8 bilyon kasama ang NOC shares, sa oras ng pagsulat, nagte-trade sa $592.44, tumaas ng 26.24% year-to-date (YTD). May EPS (TTM) na 25.36 at P/E (TTM) na 23.36. Ang mga shareholders ng Northrop Grumman ay nagtatamasa ng dividend yield na 1.56%.

Para sa Q2 ng 2025, iniulat ng kumpanya ang benta na $10.4 bilyon. Ang net earnings para sa panahong iyon ay $1.2 bilyon, o $8.15 bawat diluted share. 

Ang operating income nito ay $335 milyon, net cash mula sa operating activities ay $557 milyon, at free cash flow ay $468 milyon. Ang net awards sa quarter ay umabot sa $7.4 bilyon, habang ang kabuuang backlog ay $89.7 bilyon. 

“Nakikipagtulungan kami sa aming mga customer upang pabilisin ang paghahatid ng kakayahan upang maisakatuparan ang kanilang bisyon ng kapayapaan sa pamamagitan ng lakas. Patuloy naming nakikita ang lumalaking demand sa buong mundo para sa aming malawak na hanay ng mga produkto.”

– CEO Kathy Warden

Ibinalik din ng kumpanya ang higit sa $700 milyon sa mga shareholders sa pamamagitan ng share repurchases at dividends.

Ang Papel ng AI sa Astronomiya at Lampas Pa

Ang AI ay nagbabago ng mga industriya, kabilang ang astronomiya, kung saan ito ay naging isang kritikal na kasangkapan para sa mga siyentipiko upang mahuli ang bihira at mabilis na cosmic events tulad ng SN 2023zkd sa real time, isang bagay na halos imposibleng magawa ilang taon lamang ang nakalipas.

Habang ang mga AI tool ay nagsasama sa malawak na sky surveys at mga observatory tulad ng Rubin upang buksan ang pinto sa marami pang mga pagtuklas, ang katotohanang ang parehong mga teknik ay maaaring ilapat sa medisina, pananalapi, pambansang seguridad, at higit pa ay nagtatampok ng napakalaking potensyal ng crossover, na nagbubukas ng isang bagong panahon ng inobasyon.

I-click dito upang matutunan ang lahat tungkol sa pamumuhunan sa artificial intelligence.

Mga Sanggunian:

1. Hahn, C., Lemos, P., Parker, L., at iba pa. Mga limitasyon ng kosmolohiya mula sa non-Gaussian at nonlinear na clustering ng mga galaxy gamit ang SimBIG inference framework. Nature Astronomy, 8, 1457–1467, inilathala noong 21 Agosto 2024. https://doi.org/10.1038/s41550-024-02344-2
2. Gagliano, A., Villar, V. A., Matsumoto, T., Jones, D. O., Ransome, C. L., Nugent, A. E., Hiramatsu, D., Auchettl, K., Tsuna, D., Dong, Y., at iba pa. Evidence for an instability-induced binary merger in the double-peaked, helium-rich Type IIn supernova 2023zkd. The Astrophysical Journal, 989, 182, inilathala noong 13 Agosto 2025. https://doi.org/10.3847/1538-4357/adea38