Учёные с кафедры астрономии и космических наук Института естественных наук Стамбульского университета обнаружили остатки четырёх новых карликовых галактик и одного разрушенного шарового звёздного скопления, поглощённых Млечным Путём в прошлом.
Исследование, проведённое под руководством доктора Олджая Плевне и докторанта Фуркана Акбабы, получило поддержку в рамках программы докторских диссертаций Координационного отдела научных исследований Стамбульского университета и проекта TÜBİTAK 1001. Исследователи объединили высокоточные фотометрические, астрометрические и спектральные данные, полученные со спутника Gaia Европейского космического агентства (ESA) и наземных телескопов проекта SDSS-V.
От FO1 до FO5: пять новых структур
Новые структуры были названы FO1, FO2, FO3, FO4 и FO5 по первым буквам фамилий авторов. Четыре из них классифицированы как остатки карликовых галактик, а одна — как разрушенное шаровое скопление, выявленное благодаря различиям в химическом составе. Ранее в научной литературе было описано более 15 подобных структур, а с этим открытием их общее число превысило 19.
Исследование опубликовано в авторитетном астрономическом журнале квартиля Q1 «Publications of the Astronomical Society of the Pacific» (PASP). Отмечается, что импакт-фактор издания составляет 6,8.
Машинное обучение и хемодинамический метод
Доктор Плевне рассказал агентству «Анадолу», что главной целью исследования было отслеживание следов карликовых галактик-спутников, поглощённых Млечным Путём в результате прошлых слияний. Сравнив этот метод со «своего рода анализом ДНК», Плевне отметил: «Среди ранее изученных и хорошо известных структур мы выявили четыре новых, применив такие современные методы, как машинное обучение и анализ больших данных».
«Мы определили звёзды, входящие в эти структуры. Пока их немного, и они довольно сильно рассеяны. Их можно заметить в любой части галактики. Однако благодаря углублённому анализу нам удалось выяснить, какие из них связаны между собой и откуда они появились. В дальнейшем мы будем искать ответы на вопросы о том, когда произошли столкновения, как эти объекты туда попали и как на самом деле выглядели эти карликовые галактики».
Докторант Фуркан Акбаба, в свою очередь, сообщил, что они работали с огромным массивом данных примерно по 1 миллиону 400 тысячам звёзд, объединив информацию со спутника Gaia и двух телескопов проекта SDSS-V, расположенных в Северном и Южном полушариях.
«Мы не говорили искусственному интеллекту: „Найди это“»
Акбаба подчеркнул, что ключевым этапом работы стала использованная модель машинного обучения. Он рассказал, что модель, названная «хемодинамической», которая объединяет данные о химическом составе и динамике, сначала без какой-либо подсказки успешно идентифицировала 15 известных структур, а затем обнаружила ещё четыре структуры, не описанные в литературе.
«На самом деле мы работали с двумя типами данных. С одной стороны, мы анализировали химический состав звёзд, с другой — проводили динамический анализ. Оба этих типа информации мы подали на вход модели машинного обучения под названием „хемодинамическая“. Мы не говорили ИИ: „найди то, найди это“. Сначала он самостоятельно обнаружил 15 структур, а затем нашёл ещё четыре, не упоминавшиеся в литературе, — тогда мы поняли, что это открытие».
Исследовательская группа отметила, что по мере поступления новых данных наблюдений можно будет определить возраст этих структур, время их слияния с галактикой и их массы; эта информация станет ценным наблюдательным материалом для симуляций формирования галактик. Ожидается, что результаты прольют свет на эволюцию Млечного Пути и на процессы формирования галактик в целом.