أصبح بإمكان علماء الفلك تقدير أعمار النجوم بشكل أكثر دقة مما كان عليه في السابق، وذلك بفضل التكنولوجيا الحديثة واستخدام التعلم الآلي. فقد نجح فريق بحثي تحت قيادة علماء من جامعة كيل البريطانية في تطوير تقنية تعتمد على استنتاج التركيب الكيميائي للنجوم لتقدير عمرها.
تستخدم تقنية التعلم الآلي الكميات الهائلة من البيانات لتحليلها وتحسين دقة النظم. يُمكن تفسير ذلك باستخدام مثال بسيط عن التمييز بين الكلاب والقطط. فعبر تغذية النظام الذكي بعشرات أو حتى مئات الآلاف من صور الكلاب والقطط، يبحث البرنامج عن أنماط إحصائية مميزة تمكنه من التفريق بينهما بدقة. وبعد ذلك، يستخدم البرنامج هذه الأنماط للتعرف على الكلاب والقطط في الصور الجديدة التي لم يسبق تحليلها. ومع كل صورة جديدة، يتحسن أداء النظام ودقته.
في الحالة المعيّنة لتقدير عمر النجوم، يعتمد الباحثون على “فرضية استنفاد الليثيوم”. خلال دورة حياة النجم، يتغير التركيب الكيميائي للغمرات الخارجية للنجم بسبب التزايد في الحرارة والضغط داخل نواته. ويتضح هذا التغيير في انقسام كمية الليثيوم بمرور الزمن. واستنادًا إلى هذه الفرضية، يستطيع الباحثون استخدام كمية الليثيوم الموجودة في النجم لتقدير عمره. ويتم ذلك عن طريق دراسة الضوء الصادر من النجوم البعيدة باستخدام تلسكوبات مثل “غايا”.
باستخدام بيانات “غايا”، تمكن الباحثون من تغذية برمجيات التعلم الآلي بمعلومات مفصلة حول درجة حرارة النجم وكمية الليثيوم. وبعد ذلك، تم استخدام البرمجيات لنمذجة العلاقة بينهما وعمر النجم. ومن خلال هذه التقنية الجديدة، يهدف الباحثون إلى تحسين دقة تقديرات الأعمار النجمية وتطوير فهمنا لعمر النجوم.
أسئلة متكررة:
ما هو التعلم الآلي؟
التعلم الآلي هو فرع من الذكاء الاصطناعي يهدف إلى تحسين أداء الأنظمة من خلال تحليل كميات ضخمة من البيانات وتطوير نماذج وقواعد يتعلم منها النظام.
ما هي “فرضية استنفاد الليثيوم”؟
تعتبر “فرضية استنفاد الليثيوم” فرضية علمية تقترح أن تغيير التركيب الكيميائي للغمرات الخارجية للنجم بسبب التزايد في الحرارة والضغط ينتج عنه تغير في كمية الليثيوم الموجودة به.
ما هي طريقة استخدام تلسكوب غايا في الدراسة؟
تلسكوب “غايا” هو مرصد فضائي أُطْلِق من قبل وكالة الفضاء الأوروبية عام 2013، وهدفه جمع بيانات ثلاثية الأبعاد لما يقرب من مليار نجم. ويستخدم الباحثون هذه البيانات لدراسة الضوء الصادر من النجوم البعيدة والبحث عن بصمات الليثيوم في طيف هذا الضوء لتقدير عمر النجوم.
