Αμερικανός μαθητής λυκείου χαρτογράφησε 1,5 εκατ. άγνωστα μέχρι τώρα διαστημικά αντικείμενα

Από καλοκαιρινό πρόγραμμα σε επιστημονική δημοσίευση

Η ιστορία του αγοριού ξεκίνησε το καλοκαίρι του 2022, όταν ο νεαρός Matteo Paz συμμετείχε στην Ακαδημία Planet Finder, ένα πρόγραμμα που φέρνει μαθητές σε επαφή με πραγματικές προκλήσεις της αστρονομίας.

Υπό την επίβλεψη του επιστήμονα Davy Kirkpatrick του Caltech, ο μαθητής ανέλαβε να εξετάσει το εκτεταμένο αρχείο παρατηρήσεων του τηλεσκοπίου NEOWISE, το οποίο έχει καταγράψει περισσότερα από 200 δισεκατομμύρια σημεία δεδομένων σε υπέρυθρο φως.

Έξυπνος αλγόριθμος για ένα ασύλληπτο σύνολο δεδομένων

Αντί να περιοριστεί στη χειροκίνητη ανάλυση ενός μικρού δείγματος, ο Paz ανέπτυξε μέσα σε έξι εβδομάδες έναν αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης ικανό να εντοπίζει αμυδρές και μεταβλητές πηγές φωτός, σημάδια που συχνά παραλείπονται ακόμη και από προηγμένα συστήματα.

Χρησιμοποιώντας μαθηματικές τεχνικές όπως μετασχηματισμούς Fourier και ανάλυση κυματιδίων, ο αλγόριθμός του κατάφερε να ανακαλύψει αντικείμενα που πάλλονται, ξεθωριάζουν ή εμφανίζουν απότομες μεταβολές.

«Το μοντέλο άρχισε να δείχνει αμέσως πολλά υποσχόμενα μοτίβα», δήλωσε ο καθηγητής Kirkpatrick στο Phys.org. «Καθώς ο Paz το βελτίωσε, τα αποτελέσματα έγιναν ακόμα πιο συναρπαστικά».

Αυτά τα μοτίβα αποτελούν «υπογραφές» φαινομένων όπως:

• κβάζαρ,
• δυαδικά αστέρια,
• εκρήξεις σουπερνόβα,
• σπάνιες μεταβατικές πηγές υψηλής ενέργειας.

Ένας νέος ουράνιος κατάλογος

Σε συνεργασία με επιστήμονες του Caltech, ο Paz βελτίωσε το μοντέλο ώστε να επεξεργαστεί ολόκληρο τον ουρανό, δημιουργώντας έναν νέο κατάλογο με περισσότερες από 1,5 εκατομμύριο μεταβλητές πηγές φωτός. Ο κατάλογος κυκλοφόρησε δημόσια στα τέλη του 2025 και ήδη αξιοποιείται για νέες παρατηρήσεις από μεγάλα παρατηρητήρια, όπως το Vera C. Rubin Observatory.

Οι πρώτες αναλύσεις δείχνουν ότι τα δεδομένα προσφέρουν πολύτιμες πληροφορίες για την εξέλιξη των άστρων, τη μελέτη μακρινών γαλαξιών και τα φαινόμενα υψηλής ενέργειας στο σύμπαν.

Αναγνώριση από τη NASA και σχέδια για το μέλλον

Η NASA επαίνεσε δημοσίως τον Matteo Paz για τη συμβολή του, επισημαίνοντας πως η ανακάλυψή του αντικατοπτρίζει μια ιστορική αλλαγή: η τεχνητή νοημοσύνη καθιστά την αστροφυσική πιο προσιτή και ανοίγει τον δρόμο ώστε ακόμα και νεαροί ερευνητές να επιλύουν σύνθετα επιστημονικά προβλήματα.

Ο Paz, που ανέπτυξε τις δεξιότητές του μέσα από προχωρημένα εκπαιδευτικά προγράμματα μαθηματικών, φιλοδοξεί να επεκτείνει τον αλγόριθμό του και σε άλλους τομείς.

Το σύστημά του μπορεί να αναλύσει οποιαδήποτε μορφή δεδομένων που αλλάζει με τον χρόνο - κάτι που θα μπορούσε να το καταστήσει χρήσιμο στα οικονομικά, την περιβαλλοντική παρακολούθηση ή τη νευροεπιστήμη.

Μια νέα εποχή για την επιστήμη

Το επίτευγμα του Matteo Paz αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα του πώς η τεχνητή νοημοσύνη, σε συνδυασμό με την πρόσβαση σε ανοιχτά δεδομένα, μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές ανακαλύψεις πέρα από τα παραδοσιακά όρια της επιστήμης και υπενθυμίζει στη διεθνή ερευνητική κοινότητα ότι οι μεγάλες ιδέες μπορούν να προέλθουν από παντού, ακόμη και από έναν έφηβο με έναν φορητό υπολογιστή και πάθος για το διάστημα.