天文与太空科学家正在利用人工智能利用声波来观察内部恒星

天文与太空：科学家正在利用人工智能利用声波来观察内部恒星！

世界上你怎么可能看到一颗星？你可以打破外科手术的手术刀和其他工具，但是在你的皮肤融化之前，好好运动在几百万公里的表面。我们宇宙中的恒星很好地隐藏了它们的秘密，但天文学家可以超越他们的聪明才智，并且已经找到了利用声波来探测他们心灵的方法。

Starquakes

“太空中的声波”是一个令人困惑的短语，但不要担心，这些声音波浪严格地保持在它们的恒星球体内。每颗恒星都是一种充满活力，充满活力的狂热活动。在内部，你有核心的疯狂，在第二百万度的温度下锻造新的元素。在外面你有空间的真空，比在几乎没有绝对零度的温度下冷。

恒星身体的工作就是将所有的热量从内部传递到外部，这是它迫切想要去的地方。虽然在他们的生活恒星处于平衡状态存在（它们不是在超新星爆炸或折叠成一个黑洞现在），任何轻微的扰动可以在整个大宗明星的坚持为轻微的颠簸和晃-以及其表面。

“整个体积中的颠簸和摆动”也被称为声波。

星星可以通过几种不同的方式开始尖叫。如果一个贴片或整个星形物质恰好比平均值更密集，它可以捕获下面的辐射，防止它逃逸。这会使层异常加热，使其上升和膨胀，释放被困热量并使层冷却并恢复到其开始的状态，从而重置整个过程。随着这个循环的继续，声波从脉动中散发出来，暂时包围着整个恒星。

恒星内部的对流也起着重要作用，因为巨大的恒星材料会一直到达地面，触及空间的寒冷，释放热量，然后再回到火热的深处。这种连续搅拌，就像炉子上一盆水的沸腾表面一样，在整个恒星周围产生共鸣。

即使是附近的伴侣也可以驱动声波的产生，因为轨道上的伙伴的引力会拉扯和调整星星，通过无形的引力拍打和挤压，点燃更多的地震。

模拟符合声波现实

星星内部有各种各样的振动。有些只持续了一段时间，有些停留了很长时间。有些只是粘在表面上或刚好在它下面，而另一些则上下拉伸，在此过程中从密集的核心中弹出。这意味着振动对于恒星的条件非常有用。多大了？有多少比重的元素在里面游来游去？各种内部层如何相互连接（或不连接）？

进入任何特定星形的特定成分组合巧妙地改变了表面上存在的振动类型。它就像恒星的颅相学，但实际上是科学：研究恒星表面的颠簸和摆动揭示了它的特征。

这就是计算机在很大程度上进入画面的原因，以及为什么星震学是一个相对较新的领域。我们没有关于解剖，显示的星星目录的目录，以与生活标本进行比较。相反，我们有计算机-很多。模型后，我们在硅炉中烘烤每种可能的恒星，跨越各种输入参数可管理的范围。

我们也调整了物理学，修补和玩弄了关于恒星如何在内部工作的各种理论。核心与大气相连的程度如何？磁场有多重要？旋转和传热之间的关系是什么？没有太多答案的重要问题。

机器的崛起

这些对假装恒星的广泛模拟为我们提供了必要的“反向目录”，以便与观察结果进行比较。但观察结果并不容易。我们无法观察到大多数恒星的表面-我们只能观察到恒星的光线变暗和变亮。

其中一些变化是由于随机突发或其他气质活动造成的。其中一些变化是由于轨道行星穿过视线。其中一些变化是由于声波撞击恒星并冒泡到表面上，不断微弱地改变恒星闪耀的亮度。

它就在这里理论与现实相遇，但观察非常短暂（我们不能长时间观察恒星），而且不完整（我们无法看到表面上的所有振动）。为了更好地理解这一切，天文学家最近开发了一整套机器学习管道，用于将数据与模型进行比较。

在这个管道中，科学家在模拟上训练了一个神经网络，使其能够发现模型输入参数（星体的质量，金属等）和表面上的振动模式之间的所有微妙关系。然后，使用这些复杂的知识，算法可以查看具有真实，混乱数据的真实星星，并找到模型中的最佳匹配。这种技术在涉及星震学方面仍处于起步阶段，但通过恒星样本开辟了一个充满希望的未来，了解恒星在内部如何工作。