Como “enxergar” dentro de uma estrela com inteligência artificial e ondas sonoras

Um par de astrônomos construiu uma rede de IA para estudar melhor as estrelas usando ondas sonoras.

Ondas sonoras estelares

Usando inteligência artificial (IA) e ondas sonoras, os pesquisadores descobriram um meio possível de olhar para dentro das estrelas.

É baseado no fato de que estrelas não são objetos sólidos – longe disso, na verdade. Eles são intensos, vibrando bolas de plasma mantidas juntas por sua própria gravidade e com reações nucleares altamente energéticas em seu núcleo. Agora, os pesquisadores dizem que estão começando a encontrar maneiras de discernir o estado interno de uma estrela observando as vibrações que se propagam de seu núcleo para a superfície.

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Tocando como um sino

Assim como as bolhas fervem para a superfície de uma panela de água, as ondas sonoras ressoam por toda a estrela, e as menores produzem um tom mais alto do que as maiores, como um sino menor produzindo um tom mais alto do que um sino maior. Eles são semelhantes a ondas sísmicas que viajam pela Terra quando ocorrem terremotos. E, estudando as ondas sonoras de uma estrela, os pesquisadores podem dizer a idade de uma estrela, o tamanho dela, do que é feita e muito mais.

“Ondas sonoras estelares são muito semelhantes às sinfonias em nossas salas de concerto aqui na Terra”, disse o pesquisador da Universidade de Radboud e co-autor do estudo, Luc Hendriks, em um e-mail. “Essas ondas sonoras são causadas por starquakes (“terremotos estelares”). Esses terremotos criam sons com frequências específicas, assim como flautas, guitarras ou pianos têm “tons” e “harmônicos” específicos. Assim, a partir dos tons, deduzimos quão grande é a estrela, pois o som sonda o tamanho da “sala de concertos”. Então, para nós, uma estrela é um gigantesco instrumento musical em 3D, e suas ondas sonoras sondam as condições físicas em seu interior ”.

Mais recentemente, pesquisadores estudaram as ondas sonoras estelares usando o telescópio espacial Kepler, da NASA, e o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA. Estes instrumentos são capazes de observar e medir ondas sonoras estelares estudando o brilho das estrelas. As vibrações estelares revelam-se visivelmente como brilho e escurecimento, de modo que instrumentos como o Kepler e o TESS puderam observar as ondas sonoras estelares observando as estrelas cintilarem. Em sua vida, Kepler observou as ondas sonoras de dezenas de milhares de estrelas e espera-se que a TESS observe as ondas sonoras de até um milhão de gigantes vermelhos.

Usando modelos computacionais sofisticados, o astrônomo da Hendriks e da Katholieke Universiteit Leuven, Conny Aerts, acha que encontrou uma nova maneira de usar essas vibrações para ver o que está acontecendo dentro das estrelas.

AI Estelar

Hendriks e Aerts alimentaram simulações de atividade de estrelas, criadas usando modelos computacionais que coletam e sintetizam informações sobre estrelas, para uma rede de IA. A rede absorveu essa informação e encontrou relações entre variáveis ​​internas como massa estelar, idade, elementos que as estrelas contêm e os padrões de vibração visíveis em suas superfícies.

A IA pode então pegar dados de ondas sonoras estelares da vida real e compará-los às simulações para discernir algumas das características internas de uma estrela, fornecendo uma nova ferramenta para os pesquisadores que estudam estrelas através de suas ondas sonoras. É até possível que o IA possa analisar dados de ondas sonoras estelares brutos mais rapidamente que um ser humano.

Mas essa rede IA de análise de estrelas ainda é muito nova, e resultados difíceis ainda estão por vir. O trabalho dos pesquisadores sobre a tecnologia é publicado no servidor de pré-impressão arXiv e foi aceito no jornal técnico da Sociedade Astronômica do Pacífico.

 

Fonte: Astronomy

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