Школьник открыл полтора миллиона неизвестных космических объектов: ученые поражены

Подросток из Калифорнии, изучая забытые архивы NASA, наткнулся на настоящий космический клад. То, что начиналось как летний школьный проект, превратилось в значимое научное открытие с применением искусственного интеллекта. Результаты были опубликованы в одном из ведущих научных журналов, пишет Futura.

Старшеклассник из Калифорнии с помощью ИИ обнаружил более 1,5 млн ранее не известных космических объектов используя данные завершенной миссии NASA. Его работа прошла научное рецензирование и была опубликована в журнале The Astronomical Journal, что принесло юноше признание в научном сообществе.

Маттео Пас, ученик старшей школы из Пасадены, летом 2022 года присоединился к Planet Finder Academy — программе, в рамках которой ученики решают настоящие астрономические задачи. Под руководством ученого Калифорнийского технологического института Дэйви Киркпатрика в Центре инфракрасной обработки и анализа данных (IPAC) Пас начал разбирать огромный архив данных телескопа NASA NEOWISE.

По теме: NASA в ускоренном порядке отправит ядерный реактор на Луну: он должен обеспечивать энергией поселение землян на спутнике

Телескоп, запущенный в 2009 году для обнаружения околоземных астероидов, в итоге собрал гораздо больше информации — десятилетний массив инфракрасных наблюдений всего неба, фиксирующий множество небесных объектов и удаленные космические явления.

Объем данных был огромным: почти 200 миллиардов строк наблюдений. Изначально команда планировала вручную изучить только небольшую выборку, но Пас решил заняться проектом гораздо большего масштаба.

Используя знания в теоретической математике, программировании и анализе временных рядов, он создал автоматизированный алгоритм для обработки этого массива. Всего за шесть недель Маттео разработал конвейер машинного обучения, способный выявлять слабые переменные источники света — объекты, чья яркость меняется слишком слабо или нерегулярно, чтобы их заметил человек или обычное программное обеспечение.

«Модель почти сразу начала показывать хорошие результаты, — сказал Киркпатрик. — По мере того как Пас её дорабатывал, результаты становились всё более интересными».

Вскоре система начала обнаруживать мерцающие, пульсирующие и затухающие объекты — характерные признаки квазаров, двойных звезд и даже сверхновых.

Для анализа этих изменений модель Паса использовала преобразование Фурье и вейвлет-анализ — два мощных математических метода для изучения временных сигналов. Эти инструменты позволили выявить слабые вариации в инфракрасном диапазоне, которые ограниченная частота наблюдений NEOWISE могла бы упустить.

Это открытие может оказаться важным для изучения редких  и нестабильных космических явлений, которые не подчиняются регулярным циклам.

Со временем Пас начал сотрудничать с исследователями Caltech, включая Шоубанех Хеммати, Дэниела Мастерса, Ашиша Махабала и Мэттью Грэма. Вместе они доработали систему, чтобы она могла обрабатывать данные всего неба, в результате чего был создан каталог из более чем 1,5 млн переменных источников света, опубликованный в журнале The Astronomical Journal.

Каталог, открытый для общественного доступа в 2025 году, уже используется для новых наблюдений в обсерватории Веры Рубин и космическом телескопе Джеймса Уэбба помогая получать новые сведения об эволюции звезд, далеких галактиках и высокоэнергетических процессах во Вселенной.

История Паса не закончилась на этом открытии. Продолжая учиться в школе, он теперь работает оплачиваемым научным ассистентом в IPAC при Caltech, совершенствует свой ИИ-конвейер и наставляет новых участников Planet Finder Academy.

Примечательно, что инструменты, которыми он пользовался, — от алгоритмического моделирования до вычислительной астрофизики — обычно осваиваются только на уровне магистратуры или аспирантуры. Однако Пас освоил их благодаря элитной математической академии Pasadena Unified School District — государственной программе для математически одаренных школьников.

Вам может быть интересно: главные новости Нью-Йорка, истории наших иммигрантов и полезные советы о жизни в Большом Яблоке – читайте все это на ForumDaily New York

В дальнейшем Пас надеется использовать свою систему ИИ не только в астрономии. Поскольку эта система способна анализировать любые временные данные, она может быть полезна и в таких областях, как финансы, мониторинг окружающей среды или нейронаука, где даже небольшие изменения со временем часто дают новые знания.

Путь ученика старшей школы из Пасадены показывает, что те же инструменты, которые помогают открывать космос, могут изменить и наше понимание сложных процессов на Земле.

Сообщение Школьник открыл полтора миллиона неизвестных космических объектов: ученые поражены появились сначала на ForumDaily.