AI, Nadir Süpernova SN 2023zkd’yi Gerçek Zamanlı Tespit Ediyor

SN 2023zkd adlı nadir bir süpernova keşfedildi astronomlar tarafından yapay zeka (AI) yardımıyla.

AI artık sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır finans, sağlık hizmetleri, imalat, siber güvenlik, afet yönetimi ve müşteri hizmetleri gibi. Tekrarlayan görevleri otomatikleştirerek, yorgunluk olmadan sürekli çalışarak, büyük miktarda karmaşık veriyi işleyip analiz ederek, hataları en aza indirerek ve karar vermeyi iyileştirerek dünyayı dönüştürüyor.

Makinelerin genellikle insan zekâsı ile ilişkili görevleri yerine getirme yeteneğine atıfta bulunan bu teknoloji, aynı zamanda gökyüzündeki yeni nesneleri tespit etmemize ve evreni daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor.

Örneğin, birkaç ay önce AI, kara deliklerle ilgili verileri değerlendirerek uluslararası bir astronom ekibinin evrenin gizemlerini çözmesine yardımcı oldu. 12 milyondan fazla simülasyon kullanarak araştırmacılar, Samanyolu’nun merkezindeki kara deliğin neredeyse maksimum hızda döndüğünü buldular.

Bunu başarmak için ekip, sinir ağına eğitim vermek amacıyla sentetik simülasyonlar kullandı ve kara deliklerle ilgili yeni kozmik içgörüler keşfetmeyi sağladı.

Ağ, 2022’de Event Horizon Telescope (EHT) İşbirliği tarafından sunulan Sagittarius A* kara deliği görüntülerinin arkasındaki verilerden bilgi ortaya çıkarmak için eğitildi.

Önceki çalışmalar yalnızca az miktarda gerçekçi sentetik veri kullanırken, en son çalışma, CHTC’nin yüksek verimli bilgi işlem yetenekleri sayesinde, milyonlarca dosyayı Bayesyen sinir ağına besledi, EHT verileri ile modeller arasındaki karşılaştırmayı daha doğru yapabilmek için.

Sinir ağı, kara deliğin neredeyse en yüksek hızda döndüğünü ve yakın çevredeki yayılımın bir jetten değil, çevredeki birikim diskindeki son derece sıcak elektronlardan kaynaklandığını önerdi. Ayrıca, diskteki manyetik alanların daha önce şüphelenilenin aksine farklı davrandığı görülüyor.

Radboud University Nijmegen’den baş araştırmacı Michael Janssen’e göre:

“Mevcut teoriyi çiğnememiz elbette heyecan verici. Ancak, AI ve makine öğrenimi yaklaşımımızı öncelikle bir ilk adım olarak görüyorum. Sonraki adımda, ilgili modelleri ve simülasyonları geliştirecek ve genişleteceğiz.”

Geçen yıl yapılan bir başka çalışma, AI’ı kullanarak beş kozmolojik parametreyi ya da evrenin “orijinal ayarlarını” hassas bir şekilde belirledi. Bu parametreler, 100.000’den fazla galaksi hakkında bilgi içeren bir veri setinden (SDSS) çıkarıldı ve evrenin en büyük ölçeklerde nasıl işlediğini belirliyor.

Veri setinden değerli bilgi çıkarmak için ekip, AI’ı neye bakması gerektiği konusunda önce eğitmek zorunda, ve bunun için 2.000 simüle evren yarattılar, her biri farklı kozmolojik ayarlara ve galaksi anketlerinde karşılaşılan gerçek yaşam zorluklarına sahip.

Ardından, SDSS Baryon Oscillation Spectroscopic Survey’ten gerçek veriler beslenerek etkileyici sonuçlar elde edildi; bu, astronomların daha az veriyle daha fazlasını yapmasını ve astronominin sınırlarını zorlamasını mümkün kılıyor.

Şimdi, son keşifte bilim insanları Lightcurve Anomaly Identification and Similarity Search (LAISS) adlı yeni bir AI sistemi kullandılar, bu sistem Spotify algoritmasına dayanıyor Spotify algoritması.

Küresel araştırma üniversitesi UC Santa Cruz tarafından oluşturulan bu sistem, süpernova SN 2023zkd’nin özelliklerini bilinen nesnelerin bir veri setiyle karşılaştırarak herhangi bir anomali tespit eder; bu, nadir bir olguya işaret edebilir. AI, incelenmeye değer bir şey bulduğunda, adayları gerçek zamanlı olarak araştırmacılara gönderir.

Bu AI sistemini kullanarak astronomlar, süpernovayı patlamasından saatler içinde tanımlayabildi. Süpernova, bir yıldızın son derece güçlü ve parlak bir patlamasıdır; evrendeki en parlak olaylar arasında yer alır ve geçici olarak bütün galaksileri gölgede bırakabilir.

Süpernovalar, kozmik yapının temel bir parçasını oluşturur; çünkü ağır elementleri yaratır ve yayar, bu elementler gelecekteki yıldızlar, gezegenler ve yaşam için temel yapı taşlarıdır.

Bunlar kısa süren olaylardır, ancak SN 2023zkd sönmeden önce araştırmacılar hızlı takip gözlemleri yapabildi. Kanıtlar, bu belirli patlamanın büyük bir yıldızın kara delik eşliğiyle felaket bir karşılaşmasının sonucu olduğunu gösteriyor.

Eşlik eden kara delik, ya yıldızı kısmen yuttu ya da kendi başına patlamadan önce parçalayarak yok etti.

Dikkat çekici bir şekilde, astronomların gerçek zamanlı ve düzenli olarak, ‘şansa güvenmeden’ geçici anormallikleri bulmak için kullandığı AI, tıbbi tanı, finansal dolandırıcılık önleme ve ulusal güvenlik gibi alanlarda da kullanılabilir; bu, sistemin çok yönlülüğünü ve geniş kapsamlı yeteneklerini gösteriyor.

Kozmik Patlamaları En Erken Anlarında Yakalamak

En son keşif, bu ay bir astronomi işbirliği tarafından rapor edildi; bu işbirliği, bir kara delikle yörüngede hapsolmuş dev bir yıldızın patlamasını kaydetti. Bu keşif AI sistemi yardımıyla yapıldı, bu sistem patlamadan hemen sonra yıldızları aktif olarak arar.

Patlamanın adı SN 2023zkd ve ilk olarak iki yıl önce Zwicky Transient Facility tarafından tespit edildi. Bu, tamamen yeni bir AI modeli aracılığıyla tanımlandı; bu model gerçek zamanlı olarak herhangi bir olağandışı patlama veya kozmik olayı işaretlemek için tasarlandı.

Erken bir uyarı, araştırmacı ekibinin takip gözlemlerine hemen başlamasını sağladı; bu, patlamayı en erken aşamalardan yakalamak, tam hikayesini belgelemek ve kökenini bulmak için önemli bir adımdır.

Patlama sona erdiğinde, gözlemlendi uzaydaki teleskoplar ve yer tabanlı teleskoplar tarafından gözlemlendi. Bu durumda, Hawaii’deki astronomik araştırma gözlemevi (Haleakalāa) bulunan iki teleskop, UC Santa Cruz merkezli Young Supernova Experiment (YSE) tarafından kullanıldı.

“Bu süpernovaya tam olarak benzer bir şey daha önce görülmemiştir, bu yüzden çok nadir olabilir.”

– Ryan Foley, UC Santa Cruz’da astronomi ve astrofizik doçenti

İnsanlar da ‘diğerlerinden farklı’ şeyleri fark etmede iyi olsalar da, AI algoritması, belirttiği gibi, bunları fark etmemizden çok daha erken işaretleyebilir ve bu, zaman duyarlı gözlemler için kritiktir.

Foley’nin ekibi aslında YSE’yi yürütüyor; bu, yeni süpernovalar (SNe) ve diğer kozmik geçiş olaylarını patlamalarından saatler ya da günler içinde keşfetmek için tasarlanmış bir zaman alanı taramasıdır. Öncelikle Pan-STARRS teleskoplarıyla çalışır ve yakında her üç günde bir gökyüzünün 1500 kare derece alanını tarayacaktır.

Resmi web sitesine göre, YSE’nin hedefi genç, kırmızı ve nadir geçiş olaylarının istatistiksel örneklerini bulmaktır. Ayrıca kara delik değişkenliğini daha iyi anlamayı da amaçlamaktadır.

Her üç günde bir gece gökyüzünün yaklaşık %4’ünü taramak, ekibin binlerce yeni kozmik patlamayı keşfetmesini sağladı; bunların onlarcası patlamadan sadece günler ya da saatler sonra tespit edildi.

Şimdi, SN 2023zkd hakkında ilginç bir şey keşfettiler; bu, ‘Çift tepe, helyum açısından zengin Tip IIn Süpernova 2023zkd’de Instabilite kaynaklı İkili Birleşme Kanıtı‘ başlıklı çalışmada ayrıntılı olarak ele alındı.² Astrophysical Journal’da yayınlanan bu çalışma, NASA, Ulusal Bilim Vakfı, Moore Vakfı ve Packard Vakfı tarafından finanse edilmektedir.

Son keşfin arkasındaki astronomlara göre, büyük yıldız ile kara delik arasındaki çarpışma kaçınılmazdı.

Yıldız, kara delikle bir yörüngede kilitliydi ve enerji kaybedildi yörüngeden, birbirlerine daha da yaklaştılar. Aralarındaki mesafe azalırken, kara deliğin yoğun çekimi yıldızdan toz ve gazı bir diske çekti.

Bu süreç devam etti ve yıldız yoğun kara deliği yutamadan önce, kara deliğin gravitasyonel gerilimi yıldızı patlatmaya neden oldu.

Patlama, diskin üstünde ve altında bulunan önceki etkileşimlerden gelen madde kabuklarıyla çarpıştığında, dramatik bir yeniden parlama olayı tetiklendi.

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

“Analizimiz, patlamanın bir kara delik eşliğiyle felaket bir karşılaşma sonucu tetiklendiğini ve bu tür yakın etkileşimlerin bir yıldızı gerçekten patlatabileceğine dair bugüne kadar ki en güçlü kanıt olduğunu gösteriyor.”

Çoğu büyük yıldızın ikililerde olduğu bilinse de, Gagliano, “Patlamadan hemen önce kütle alışverişi yapan birini yakalamak inanılmaz nadirdir” diye belirtti.

Ancak bu tek yorum değil. Ekip, süpernova için birden fazla oluşum senaryosunu düşündü.

Diğer senaryo, bilim insanları ekibine göre, kara deliğin büyük yıldızı tamamen parçalayarak, kendi kendine patlamadan önce “spagettifikasyon” adı verilen bir süreçle yırtmasıdır. Kara delik daha sonra yıldızın enkazını çekti. Bu enkaz çevresindeki gaza çarptığında parlak ışık üretti. Veriler bu durumu güçlü bir şekilde desteklemiyor.

Her iki senaryoda da daha ağır kara delik geride kalan tek şeydir. Çalışmaya göre, parlaklaşan optik öncül ve patlamanın özellikleri, büyük ve yarı parçalanmış bir He yıldızının, bir kara delik eşliğiyle instabilite kaynaklı birleşme geçirdiği durumla en çok uyumludur.

James Webb Uzay Teleskobu hakkında her şeyi öğrenmek için buraya tıklayın.

SN 2023zkd’nin Garip Yaşamı

SN 2023zkd, Dünya gezegenimizden yaklaşık 730 milyon ışık yılı uzakta konumlanmıştır. İlk başta, zamanla yavaşça sönüp giden tek bir ışık patlaması olan herhangi bir süpernova gibi görünüyordu. Ancak durum böyle değildi.

Astronomlar, SN 2023zkd’nin düşüşünü aylarca izlemeye devam ederken, süpernovanın tekrar parlaklaştığını buldular. Bu yüzden ekip, bu alışılmadık davranışı anlamak için arşiv verilerini inceleyerek başka bir benzersiz özelliği ortaya çıkardı.

Bu olağanüstü süpernovanın ultraviyole’den kızılötesi’ye kadar olan gözlemleri, keşiften birkaç yıl önce süregelen ve parlak bir öncül yayılım gösterdi; ardından son yılında yavaş bir parlaklaşma fazı geldi.

Keşiften sonra, süpernova 240 gün, yani yaklaşık sekiz ay arayla iki benzer parlaklık zirvesi gösterdi.

Spektroskopik olarak, güçlü asimetrik, çok bileşenli Balmer ve He I profilleri sergiledi. Bunlar, galaksilerde ve diğer kozmik nesnelerdeki yıldız popülasyonlarının yaşını ve bileşimini belirlemek için kullanılan hidrojen (H) ve helyum (He) elementlerinin belirli spektral hatlarıdır.

Yani, patlama gerçekleşmeden çok önce, sistem dört yıldan fazla, yani yaklaşık 1.500 gün boyunca yavaşça parlaklığını artırıyordu. Ve bu tür uzun süren patlama öncesi aktivite süpernovalarda nadiren görülür.

Yıldız, ölmeden önce temelde iki büyük patlama yaşadı. Ayrıntılı bir analiz, patlama ışığının, yıldızın ölümünden önceki yıllarda bıraktığı maddelerin bir sonucu olduğunu da gösterdi.

“2023zkd, patlamadan önceki yıllarda bir büyük yıldızın bir eşlikçiyle etkileşiminin gördüğümüz en net işaretlerinden bazılarını gösteriyor,” dedi çalışmanın ortak yazarı, Massachusetts’teki Harvard Üniversitesi’nde astronomi yardımcı doçenti Ashley Villar. “Bunun, AI’ın keşfetmemize yardımcı olacağı gizli patlamalar sınıfının bir parçası olabileceğini düşünüyoruz.”

Dolayısıyla, patlama öncesinde gerçekleşen parlaklaşma, süpernovanın şok dalgasının düşük yoğunluklu gaza çarpması sonucuydu. Aylar sonra gelen diğer zirve ise yoğun, disk benzeri bulutla yavaş ve sürekli bir çarpışmanın sonucuydu.

Bu özel yapı ve patlama öncesi davranış, ölmekte olan yıldızın muhtemelen yakın bir kara delik gibi kompakt bir eşlikçiden kaynaklanan aşırı gravitasyonel stres altında olduğunu gösteriyor. Uzun tartışmaların ardından ekip, bunun bir kara delik içeren ikili sistem olduğunu açıkladı.

Gözlemlerin uyumlu açıklamalarıyla, ekip sistemi inşa etti ve metodik olarak böyle gösterdi.

Ekip, “Verileri birleştirmek ve gözlemleri yönetmek için kullandığımız yazılım platformunu inşa etti. Bu çalışmada kullanılan AI araçları entegre edilmiştir bu yazılım ekosistemine,” dedi Foley.

Son çalışma, gerçek zamanlı olarak nadir kozmik olayları tespit etmede AI’ın önemini gösterirken, astronomlar ayrıca Vera C. Rubin Gözlemevi gibi tesislerin önümüzdeki on yılda oynayabileceği önemli rolü vurguluyor.

Eskiden Large Synoptic Survey Telescope (LSST) olarak bilinen gözlemevi, Şili Andes dağlarında konumlanmış ve her birkaç gecede bir güney gökyüzünün tamamını belgelemek için 8,4 metrelik bir teleskop ve en büyük dijital kameraya sahiptir. Hedefi karanlık maddenin doğasını anlamak, Güneş Sistemi’ndeki asteroit ve kuyruklu yıldız gibi nesnelerin envanterini oluşturmak, kara delikleri ve patlayan yıldızları keşfetmek ve Samanyolu’nu haritalamaktır.

Rubin Gözlemevi’nden gelecek Legacy Survey for Space and Time’in yılda ∼10^5 keşif yapması beklenirken, çalışma fotometrik (astronomik nesneler tarafından yayılan ışık şiddeti veya akısını ölçmeye odaklanan) SNe IIn örneklerinin bu yıl dramatik şekilde artacağını belirtti. Çalışma şöyle ifade etti:

“Bu uzun ömürlü ve yeniden parlaklaşan geçiş olaylarını işaretleyecek algoritmalar, güçlü etkileşimli olayların tam kapsamını karakterize etmede kritik bir rol oynayacak.”

Rubin Gözlemevi’nden gelen gözlemler, gerçek zamanlı AI tespitiyle birleştirildiğinde, astronomların daha nadir ve karmaşık olayları keşfetmesini ve incelemesini sağlayacak; bu da büyük yıldızların ikili sistemlerde nasıl yaşadığını ve öldüğünü daha iyi anlamamıza yardımcı olacak.

“Artık bu nadir olayları gerçekleşirken otomatik olarak yakalayabildiğimiz bir döneme giriyoruz, sadece sonradan değil. Bu, bir yıldızın nasıl yaşadığını ve nasıl öldüğünü bağlamaya nihayet başlayabileceğimiz anlamına geliyor ve bu inanılmaz heyecan verici.”

– Gagliano

Bu arada, Foley, AI’nın yolunu tahmin etmenin zor olduğunu, ancak hâlâ gelişmiş olduğunu ve astronominin ötesinde birçok kullanım alanı olduğunu belirtti. Şöyle dedi:

“Benzer tekniklerin hastalık taramalarında, terörist saldırılara odaklanmada, ruh sağlığı sorunlarını erken tedavi etmede ve finansal dolandırıcılığı tespit etmede kullanılabileceğini kolayca hayal edebilirsiniz. Anormalliklerin gerçek zamanlı tespitinin faydalı olabileceği her yerde, bu tekniklerin muhtemelen bir rol oynayacağına inanılıyor.”

Swipe to scroll →

Uzay Teknolojisine Yatırım

Birçok halka açık şirket stratejik olarak konumlanmışken, Northrop Grumman (NOC ) uzay görevleri için ana müteahhit olarak öne çıkıyor.

Bu, şimdiye kadar inşa edilen en büyük ve en karmaşık uzay teleskobunu içerir. NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, tasarım, geliştirme ve sistem entegrasyonunu yöneten Northrop Grumman ile ortaklıkta inşa edildi. 2022’de teleskop ilk görüntüsünü ortaya çıkardı.

Northrop Grumman (NOC )

Şirket, uzayda uzay aracı operasyonlarını iyileştirmek için AI kullanımını da genişletiyor. AI robotik teknolojisi geliştirerek, gelecekteki uzay görevleri dahil olmak üzere son derece karmaşık ortamlarda operasyonları mümkün kılmayı hedefliyor. Agentic AI, uzay aracı operasyonlarının tüm aşamalarında uygulanması planlanıyor.

Genel olarak, küresel havacılık ve savunma teknoloji şirketi birkaç ana segment üzerinden faaliyet gösterir: Uzay Sistemleri, Görev Sistemleri, Savunma Sistemleri ve Havacılık Sistemleri.

Yazı itibarıyla NOC hisseleriyle $84,8 milyar piyasa değerine sahip olan şirket, hisse başına $592,44 fiyatla işlem görmekte ve yılbaşından bu yana %26,24 artış kaydetmiştir. EPS (TTM) 25,36 ve P/E (TTM) 23,36’dır. Northrop Grumman hissedarları %1,56 temettü getirisi elde etmektedir.

Finansallarına gelince, 2025’in ikinci çeyreği için şirket $10,4 milyar satış bildirdi. Dönem net kazancı $1,2 milyar oldu, yani seyreltilmiş hisse başına $8,15.

Faaliyet geliri $335 milyon, faaliyetlerden elde edilen net nakit $557 milyon ve serbest nakit akışı $468 milyon idi. Çeyrekte net ödüller $7,4 milyar, toplam birikmiş sipariş ise $89,7 milyar oldu.

“Müşterilerimizle birlikte, güç aracılığıyla barış vizyonlarını mümkün kılmak için yetenek teslimatını hızlandırmak üzere çalışıyoruz. Geniş ürün yelpazemiz için küresel ölçekte artan talep görmeye devam ediyoruz.”

– CEO Kathy Warden

Şirket ayrıca hisse geri alımları ve temettüler yoluyla hissedarlara $700 milyondan fazla geri verdi.

AI’nın Astronomi ve Ötesindeki Rolü

AI, astronomi de dahil olmak üzere endüstrileri dönüştürüyor; burada bilim insanlarının SN 2023zkd gibi nadir ve geçici kozmik olayları gerçek zamanlı yakalamasını sağlayan kritik bir araç haline geldi; bu, birkaç yıl önce neredeyse imkânsızdı.

AI araçları, Rubin gibi devasa gökyüzü taramaları ve gözlemevleriyle birleşerek çok daha fazla keşfe kapı açtıkça, bu aynı tekniklerin tıp, finans, ulusal güvenlik ve daha fazlasına da uygulanabilmesi, onların muazzam çapraz potansiyelini vurguluyor ve yeni bir yenilik çağına işaret ediyor.

Yapay zekaya yatırım hakkında her şeyi öğrenmek için buraya tıklayın.

Referanslar:

1. Hahn, C., Lemos, P., Parker, L., ve diğ. SimBIG çıkarım çerçevesi kullanılarak Gaussian olmayan ve doğrusal olmayan galaksi kümelenmesinden kozmolojik kısıtlamalar. Nature Astronomy, 8, 1457–1467, 21 Ağustos 2024 tarihinde yayınlandı. 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., ve diğ. Çift tepe, helyum açısından zengin Tip IIn süpernova 2023zkd’de instabilite kaynaklı ikili birleşme kanıtı. The Astrophysical Journal, 989, 182, 13 Ağustos 2025 tarihinde yayınlandı. https://doi.org/10.3847/1538-4357/adea38