RYMDEN

Ny ”spökbild” av Vintergatan – framtagen med maskininlärning

En illustration av Vintergatan.
En illustration av Vintergatan sedd med hjälp av neutriner.

Forskare har lyckats ta fram en bild av Vintergatan med hjälp av neutriner. Forskningen har möjliggjorts av maskininlärning, analysmetoden togs ursprungligen fram vid Stockholms universitet.

Publicerad

På Antarktis ligger observatoriet Icecube. I isen nedsänkta fotodetektorer övervakar här en miljard ton av den antarktiska glaciären i jakt på en särskild sorts partikelinteraktion. Det forskarna letar efter är neutriner, även kallade ”spökpartiklar”.

Neutriner är partiklar som saknar elektrisk laddning och väldig sällan interagerar med andra partiklar. Det är den vanligast förekommande partikeln i universum. För första gången någonsin har forskare nu lyckats använda neutrinerna för att ta fram en bild av Vintergatan.

– Att se vår galax med hjälp av neutriner är något som vi har drömt om, men det verkade vara utom räckhåll för vårt projekt under många år framöver. Det som gjorde det här resultatet möjligt just nu är revolutionen inom maskininlärning, som gör att vi har kunnat utforska våra data mycket mer ingående än vad vi har kunnat göra tidigare, säger Chad Finley, docent vid Fysikum, Stockholms universitet, och IceCube-forskare i ett pressmeddelande

20 gånger så effektiv identifikation 

Vid Icecube registreras miljarder händelser varje år. Forskarna trodde dock att flera års datainsamling skulle behövas eftersom bara en bråkdel av händelserna kunnat kopplas till neutriner från rymden. Användningen av artificiell intelligens har dock gjort identifikationen av neutrinohändelserna 20 gånger så effektiv.

Ett stort observatorium på Antaktis och natthimlen.
Icecube på Antarktis.

Den analysmetod som använts för att få fram de senaste resultaten, som har publicerats i tidskriften Science, utvecklades ursprungligen vid Stockholms universitet av Jonathan Dumm, postdoktor vid Oskar Klein-centret.

– Högenergineutriner ger oss ett underbart nytt verktyg för att studera Vintergatan. Nästa steg är att identifiera neutrinokällorna, potentiellt platserna för acceleration av galaktisk kosmisk strålning till höga energier, säger Olga Botner, seniorprofessor i fysik vid Uppsala universitet i pressmeddelandet. 

I den vetenskapliga artikeln skriver forskarna att existensen av denna länge eftersökta signal bereder väg för framtidens astropartikelfysik i vår galax.