Yapay zekâ ile gökyüzü haritası yeniden yazılıyor

Amerika'nın Pasadena kentinde lise öğrencisi Matteo Paz, NASA'nın NEOWISE kızılötesi teleskobundan elde edilen devasa veri setini yapay zekâ ile analiz ederek, gökyüzünde daha önce tanımlanmamış 1.5 milyon değişken nesneyi katalogladı. Paz'ın çalışması, bilim dünyasında gökyüzünün hâlâ keşfedilmemiş sırlarla dolu olduğunu gösterdi. Genç araştırmacının geliştirdiği sistem, NEOWISE'ın 200 milyar gözlemini tarayarak, daha önce fark edilmeyen kuasarlar, patlayan yıldızlar ve çeşitli değişken gök cisimlerini ortaya çıkardı. Bu keşif, bilim insanlarının gökyüzünün tamamen incelendiğine dair varsayımını sarsarken, arşivlerdeki eski verilerin modern yapay zekâ yöntemleriyle tekrar incelenmesinin ne kadar önemli olduğunu da gözler önüne serdi.

Matteo Paz'ın yapay zekâ projesi bilim dünyasında heyecan yarattı

Matteo Paz'ın NEOWISE verileri üzerinde gerçekleştirdiği çalışma, Caltech Planet Finder Academy'nin yaz programında başladı. Burada, genç bilim insanı, astronom Davy Kirkpatrick'in rehberliğinde, altı haftalık yoğun bir araştırma sürecine katıldı. Paz, klasik yöntemlerle yıllar sürebilecek analizleri, kendi geliştirdiği yapay zekâ sistemi sayesinde kısa sürede tamamladı. VARnet adını verdiği bu sistem, sinyal işleme ve derin öğrenme tekniklerini birleştirerek, gökyüzündeki değişken nesneleri tespit etti. Programın başarısı, Paz'a ABD genelinde düzenlenen Regeneron Science Talent Search yarışmasında 250 bin dolarlık birincilik ödülünü kazandırdı. Çalışmanın sonuçları, Aralık 2024'te The Astronomical Journal'da yayımlandı ve bilim dünyasında büyük yankı uyandırdı. Paz'ın projesi, eski verilerin modern yöntemlerle tekrar analiz edilmesinin, bilimsel keşiflerde yeni bir çağ başlatabileceğini gösterdi.

NEOWISE verilerinde 1.5 milyon yeni gök cismi nasıl bulundu?

NASA'nın NEOWISE uzay teleskobu, 10.5 yıl boyunca gökyüzünü tarayarak yaklaşık 200 milyar gözlem kaydı oluşturdu. Bu devasa veri seti, bugüne kadar büyük ölçüde el yordamıyla analiz edildiği için, birçok değişken nesne gözden kaçtı. Matteo Paz, geliştirdiği VARnet sistemiyle bu soruna çözüm getirdi. VARnet, ışık eğrilerini analiz ederek, zaman içindeki parlaklık değişimlerini otomatik olarak tespit etti. Sinyal işleme ve derin öğrenme yöntemleriyle çalışan sistem, farklı zaman ölçeklerinde oluşan desenleri ayırt ederek, gerçek değişkenlikleri rastgele gürültüden ayırmayı başardı. Yapılan testlerde VARnet, dört sınıflı bir değerlendirmede 0.91 F1 puanına ulaştı ve gökyüzü ölçeğindeki devasa veri setlerinde etkili sonuçlar verdi. Paz'ın çalışması sonucunda, yaklaşık 1.9 milyon değişken nesne kataloglandı ve bunların 1.5 milyonu daha önce tanımlanmamıştı. Bu nesneler, on farklı kategoriye ayrıldı ve araştırmacıların ilgi alanlarına göre hızlıca filtrelenebilecek şekilde sınıflandırıldı.

Eski verilerdeki gizli hazineler: Yapay zekâ ile yeni keşifler mümkün

NEOWISE teleskobunun toplanan verileri, yalnızca asteroitleri ve Dünya'ya yakın nesneleri değil, aynı zamanda uzak galaksilerdeki kuasarlar, patlayan yıldızlar ve ekliptik yıldız çiftleri gibi değişken gök cisimlerini de içeriyor. Ancak, bu verilerin büyüklüğü, klasik analiz yöntemleriyle işlenmesini neredeyse imkânsız hale getiriyor. Paz'ın yapay zekâ tabanlı yaklaşımı, bu devasa arşivdeki gizli hazineleri gün yüzüne çıkardı. VARnet sistemi, grafik işlemcilerde kayda değer bir hızla çalışarak, kaynak başına 53 mikro saniyeden daha kısa sürede işlem yapabiliyor. Böylece, gökyüzü ölçeğinde milyonlarca nesnenin analizi mümkün hale geldi. Bilim Derneği'nin açıklamasına göre, Paz'ın projesiyle oluşturulan katalog, optik gözlemlerin ulaşamadığı, tozla kaplı bölgelerde bile değişken nesneleri tespit edebildi. Bu sayede, astronomların ilgilendiği sistem türlerini hızlıca hedeflemeleri kolaylaştı ve gökyüzünün daha önce keşfedilmemiş alanları aydınlatıldı.