Сверхновая и черная дыра: открытие благодаря ИИ

Астрономы впервые получили возможность наблюдать все стадии гибели массивной звезды, оказавшейся слишком близко к черной дыре. Редчайшее явление — взрыв сверхновой, вызванный влиянием компактного объекта, — удалось зафиксировать благодаря алгоритмам искусственного интеллекта, которые заранее выделили событие как необычное и потенциально значимое.

Как ИИ помог зафиксировать редкую сверхновую

В июле 2023 года система обзора неба Zwicky Transient Facility впервые зафиксировала сверхновую SN 2023zkd на расстоянии около 730 миллионов световых лет. Особенность открытия заключалась в том, что искусственный интеллект отметил объект задолго до его максимальной яркости, что позволило ученым из CfA (Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института) и MIT оперативно подключить к наблюдению самые мощные телескопы — как наземные, так и космические.

Анализ данных показал: массивная звезда медленно приближалась к черной дыре, испытывая растущие гравитационные перегрузки. В критический момент орбита звезды нарушилась, что вызвало катастрофический взрыв. Часть звездного вещества при этом была немедленно втянута черной дырой, а оставшееся образовало ярчайший световой след.

Сверхновая SN 2023zkd и необычное поведение

Сначала SN 2023zkd выглядела как классическая сверхновая, однако спустя несколько месяцев яркость объекта внезапно возросла снова. Изучение архивных данных выявило ещё более поразительный факт: в течение четырёх лет до взрыва звезда постепенно увеличивала светимость.

Такое свечение указывало на интенсивную потерю вещества. Первичная вспышка произошла, когда ударная волна достигла разрежённого газа вокруг звезды, а повторный пик возник при столкновении со значительно более плотным газопылевым диском. Подобная структура и длительная нестабильность убедительно свидетельствуют о присутствии черной дыры-спутника.

«Spotify для звезд»: система LAISS

Ключевую роль в обнаружении сыграла система машинного обучения LAISS (Lightcurve Anomaly Identification and Similarity Search). Она работает по принципу рекомендательных алгоритмов Spotify: отслеживает необычные кривые блеска и выявляет аномалии. Именно LAISS через внутреннего бота в Slack уведомила астрономов о SN 2023zkd, что и позволило начать наблюдения в уникально ранней стадии.

Что значит открытие для астрономии

Исследователи признают, что пока подобных событий зафиксировано крайне мало, и делать окончательные выводы о взаимодействии массивных звезд с черными дырами ещё рано. Тем не менее наблюдение за SN 2023zkd дало ученым важное подтверждение: существование черной дыры рядом со звездой может привести к необычному и нетипичному сценарию взрыва сверхновой.