KI beschleunigt Lokalisierung von Neutronensternverschmelzungen

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Entdeckung und Beobachtung von Neutronensternverschmelzungen hat durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz einen bedeutenden Fortschritt erzielt. Ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme hat eine Methode entwickelt, die die Lokalisierung dieser kosmischen Ereignisse drastisch beschleunigt.

Die Verschmelzung von Neutronensternen ist ein seltenes und spektakuläres Ereignis im Universum, das durch Gravitationswellen und einen intensiven Lichtblitz im elektromagnetischen Spektrum gekennzeichnet ist. Bisher war die Beobachtung solcher Ereignisse stark vom Zufall abhängig, da die genaue Lokalisierung der Quelle zeitaufwendig war. Doch nun könnte eine neue KI-basierte Methode diese Herausforderung lösen.

Das Team des Max-Planck-Instituts hat einen Algorithmus entwickelt, der die Analyse von Gravitationswellen erheblich beschleunigt. Während herkömmliche Methoden bis zu einer Stunde benötigen, um die Quelle einer Neutronensternverschmelzung zu bestimmen, schafft es die neue Technik in nur einer Sekunde. Diese Geschwindigkeit ist entscheidend, um Teleskope rechtzeitig auf die richtige Himmelsregion auszurichten und die Kilonova, die bei der Verschmelzung entsteht, zu beobachten.

Die Bedeutung dieser Entwicklung liegt nicht nur in der Geschwindigkeit, sondern auch in der Präzision der Lokalisierung. Die KI ermöglicht es, die Quelle der Gravitationswellen so genau zu bestimmen, dass die Beobachtungszeit effizienter genutzt werden kann. Dies ist besonders wichtig, da die Lichtblitze, die bei der Verschmelzung entstehen, nur für kurze Zeit sichtbar sind.

Die neue Methode, bekannt als Dingo-BNS (Deep Inference for Gravitational-wave Observations from Binary Neutron Stars), könnte ein zentraler Bestandteil der Multimessenger-Astronomie werden. Diese Disziplin kombiniert verschiedene Arten von Signalen, um ein umfassenderes Bild des Universums zu erhalten. Die Verschmelzung von Neutronensternen gilt als ‘heiliger Gral’ dieser Forschung, da sie zur Entstehung vieler schwerer Elemente beiträgt.

Die Max-Planck-Gesellschaft hebt hervor, dass die Beobachtung elektromagnetischer Signale, die vor und während der Verschmelzung entstehen, neue Einblicke in den Prozess liefern könnte. Dies könnte helfen, ungelöste Fragen der Astrophysik zu beantworten und die teure Beobachtungszeit effizienter zu nutzen.

Die Veröffentlichung dieser Forschung im Wissenschaftsmagazin Nature unterstreicht die Bedeutung dieser Entwicklung. Die Möglichkeit, Neutronensternverschmelzungen in Echtzeit zu lokalisieren, könnte die Astronomie revolutionieren und neue Wege für die Erforschung des Universums eröffnen.

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