科学:如何用人工智能和声波观察恒星内部

恒星的炽热行为可以用声波来观察。一对天文学家建立了人工智能网络,利用这些声波更好地研究恒星。利用人工智能(AI)和声波,研究人员发现了一种观察恒星内部的可能方法。这是基于恒星不是固体这一事实——事实上,远非如此。它们是强烈的、振动的等离子球,由它们自身的引力和核心的高能核反应结合在一起。

现在,研究人员说他们已经开始通过观察从核心到表面传播的振动来发现恒星内部状态的方法。就像气泡在加热时沸腾到一壶水的表面一样,声波在恒星中共振,较小的恒星比较大的恒星产生更高的音高,就像较小的钟比较大的钟产生更高的音高一样。它们类似于地震发生时穿过地球的地震波。通过研究恒星的声波,研究人员可以知道恒星的年龄、大小、组成等等。

“恒星的声波与地球上音乐厅里的交响乐非常相似,”内梅亨大学研究员、研究报告的合著者卢克·亨德里克斯在电子邮件中说。这些声波是由星震引起的。这些地震产生特定频率的声音,就像长笛、吉他或钢琴有特定的“音调”和“泛音”一样。因此,当声音探测“音乐厅”的大小时,我们可以从声音推断出恒星有多大。

所以对我们来说,恒星是一个巨大的3D乐器,它的声波探测其内部的物理条件。最近,研究人员利用NASA的开普勒太空望远镜和NASA的凌日系外行星勘测卫星(TESS)研究了恒星的声波。这些仪器能够通过研究恒星的亮度来观察和测量恒星的声波。恒星的振动在变亮和变暗的过程中表现得非常明显,所以像开普勒和苔丝这样的仪器能够通过观察恒星的闪烁来观察恒星的声波。

开普勒在其有生之年观测到了数万颗恒星的声波,苔丝有望观测到多达100万个红巨星的声波。亨德里克斯和卡托利克大学鲁汶天文学家康尼·艾尔茨利用复杂的计算机模型认为,他们发现了一种利用这些振动来观察恒星内部情况的全新方法。亨德里克斯和Aerts将利用收集和合成恒星信息的计算机模型创建的恒星活动模拟输入人工智能网络。

总结:然后,人工智能可以获取真实的恒星声波数据,并将其与模拟结果进行比较,以识别恒星的一些内部特征,为研究人员通过恒星的声波研究恒星提供了一种新工具。人工智能甚至有可能比人类更快地分析原始恒星声波数据。但是这个分析恒星的人工智能网络仍然是非常新的,而且很难的结果还在后面。

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