恒星的炽热行为可以通过声波来观察。一对天文学家构建了一个人工智能网络,以利用这些声波更好地研究恒星。(来源:NASA)
恒星声波
研究人员利用人工智能(AI)和声波,找到了一种可能的方法来观察恒星内部。这是基于恒星并非固体的事实——事实上,远非如此。它们是炽热、振动的等离子球体,依靠自身的引力束缚在一起,核心有极其强大的核反应。现在,研究人员表示,他们正开始找到通过观察从核心传播到表面的振动来分辨恒星内部状态的方法。
像钟一样鸣响
恒星的能量在不断运动。恒星核心的极端高能量不断向外扩散,直到寒冷、低能量的太空。这些声波在整个恒星中产生共鸣,小恒星比大恒星产生更高的音调,就像一个小钟比一个大钟发出的音调更高一样。 通过研究恒星的声波,研究人员可以了解恒星的年龄、大小、成分以及更多信息。“恒星声波与我们地球音乐厅的交响乐非常相似,”拉德堡大学研究员、该研究的合著者卢克·亨德里克斯在电子邮件中说。“这些声波是由星震引起的。这些星震会产生具有特定频率的声音,就像长笛、吉他或钢琴有特定的‘音调’和‘泛音’(或谐波)一样。所以,从音调上,我们可以推断出恒星的大小,因为声音探测了‘音乐厅’的大小。所以对我们来说,恒星是一个巨大的三维乐器,它的声波探测了其内部的物理条件。”最近,研究人员利用美国宇航局(NASA)的开普勒太空望远镜和美国宇航局的凌日系外行星巡天卫星(TESS)研究了恒星声波。这些仪器通过研究恒星的亮度来观测和测量恒星声波。恒星的振动以可见的亮度变化和变暗形式表现出来,因此像开普勒和TESS这样的仪器可以通过观察恒星的闪烁来观测恒星声波。在其寿命中,开普勒观测了数万颗恒星的声波,预计TESS将观测多达一百万颗红巨星的声波。利用复杂的计算机模型,亨德里克斯和鲁汶天主教大学的天文学家康妮·阿茨认为,他们找到了一种全新的方法,利用这些恒星振动来观察恒星内部正在发生什么。
恒星人工智能
亨德里克斯和阿茨将使用计算机模型收集和综合恒星信息的恒星活动模拟输入到人工智能网络中。该网络吸收了这些恒星信息,并发现了恒星质量、年龄和恒星成分等内部变量与它们表面可见的振动模式之间的关系。然后,该网络将这些信息应用于真实的恒星。这使得人工智能能够获取真实的恒星声波数据,并将其与模拟进行比较,从而辨别恒星的一些内部特征。这个人工智能将成为研究人员通过声波研究恒星的新工具。甚至有可能,人工智能分析原始恒星声波数据的速度会比人类更快。但是,这个恒星分析人工智能网络仍然非常新,尚无确切的成果。研究人员关于这项技术的论文目前已发布在预印本服务器arXiv上,并已被《天文学会杂志》接受,但尚未经过同行评审。














