Nu kan vi hjälpa forskare att hitta svarta hål

av Titti Carlberg

26 Augusti 2024

Representation av kollisionen mellan två extremt täta himlakroppar, vid ursprunget till en kilonova

University of Warwick/Mark Garlick/Wikimedia Commons - CC BY 4.0

Svarta hål utgör ett av universums mest fascinerande och komplexa mysterier. Vi vet att de finns men vi kan inte se dem, förutom genom det inflytande de har på den omgivande rymden, en aspekt som gör forskningen om dem ännu mer komplex. Av denna anledning har det nystartade projektet Black Hole Finder beslutat att involvera alla astronomientusiaster i upptäckten av nya svarta hål i universum. Hur? Via en smartphoneapplikation: låt oss se hur den fungerar!

Sökning efter svarta hål

Black Hole Finder som utvecklats av Dutch Black Hole Consortium låter entusiaster använda en applikation för att hjälpa astronomer att lokalisera svarta hål i universum. Syftet är dock ganska komplext, nämligen att identifiera kilonovaer, väldigt kraftfulla stjärnexplosioner av elektromagnetisk strålning som inträffar när två extremt täta objekt kolliderar. Vi menar kollisioner mellan två neutronstjärnor eller, till exempel mellan en neutronstjärna och ett svart hål. Men varför studera kilonovaer?

Forskare använder teleskop-nätet BlackGEM för att skanna natthimlen efter dessa massiva explosioner. Förutom att identifiera kollisionen mellan en neutrostjärna och ett svart hål, kan kilonovaer leda till bildandet av ett nytt svart hål med stjärnmassa. Idén är enkel: genom att identifiera kilonovaer är det möjligt att se nya svarta hål. Men naturligtvis bara om man kan skilja på äkta och falska bilder.

Äkta eller falsk

En första kilonovae observerad av rymdteleskopet Hubble

ESA/Hubble - CC BY 4.0

Entusiaster som använder Black Hole Finder-appen kan hjälpa till att lokalisera kilonovaer och därmed potentiellt nya svarta hål. Användarnas bidrag är grundläggande, eftersom vissa av bilderna som tas av teleskop visar verkliga explosioner, medan andra kan förvrängas på grund av ljus som reflekteras från satelliter och andra störningar. Hur skiljer man äkta bilder från falska?
För tillfället kan algoritmer för artificiell intelligens inte konkurrera med mänsklig intervention, så det är nödvändigt att be astronomientusiaster om hjälp. Steven Bloemen, projektledare på BlackGEM, bekräftar:

Människor är fortfarande mycket bättre på identifiera mönster än våra algoritmer. Genom att använda appen kan medborgare runt om i världen hjälpa till att träna våra AI-algoritmer för att skilja mellan äkta och falska källor och identifiera de mest intressanta kandidatfonderna snabbare.

Att använda applikationen är väldigt intuitivt: när användaren ser tre bilder av samma del av himlen måste hon/han fastställa om det är en äkta källa eller inte. Som ett spel av sant eller falskt. Appen ger naturligtvis all information för att känna igen en kilonovaer, som vanligtvis visas som runda, vita former och med en diameter på cirka 5-10 pixlar.

Till vad behövs Black Hole Finder?

Som vi sa i inledningen, det är inte lätt att identifiera svarta hål. För det första är de inte som Sagittarius A*, det supermassiva svarta hålet i mitten av Vintergatan. Vissa mellanliggande svarta hål är också kända, men de flesta svarta hål har en stjärnmassa och är därför ganska små. Ändå vet vi att de kan bildas som en följd av kilonovaer, explosioner som är mycket ljusare än klassiska novaer men mycket mindre lysande än supernovor. Hur ser man dem?

Det är här astronomientusiaster kommer in i bilden, de kan hjälpa experterna att analysera det himmelska valvet i sökandet efter nya svarta hål. Varje välidentifierad kilonovae tillåter astronomer att begränsa sin sökning till mindre delar av rymden. Och vi vet ju att det inte är lätt att hitta ett svart hål, men med allas hjälp idag blir det lite lättare.