人工智慧加速恆星質量半徑測量 天文研究邁入新里程碑

記者林育如／編譯

恆星是宇宙的基礎組成要素，多數恆星擁有行星系統，組成星團和銀河系等龐大結構。要理解這些宏觀天體，科學家首先需精準掌握恆星的基本性質，包括質量、半徑與溫度。然而，因為恆星距離遙遠，測量這些數據一直極為困難。

根據《The Conversation》指出，天文學家利用雙星系統的特性突破困境。雙星是兩顆恆星圍繞共同質心公轉，依據開普勒定律，透過測量軌道大小與公轉週期，能計算出雙星系統的總質量。進一步觀察雙星互相遮掩（食雙星現象），利用幾何原理判定恆星半徑。

儘管方法有效，實際測量仍需依賴複雜電腦模型，模擬恆星旋轉變形、相互作用、磁場與亮度等多重因素。傳統模型運算耗時，單一雙星系統需耗費數週超級電腦時間，使精確測量僅限於約300顆恆星。

為加速分析，研究團隊引入深度學習人工智慧技術。團隊先以大量模擬數據訓練神經網路，讓AI能快速準確預測雙星系統的觀測特徵。相較傳統模型數分鐘的運算，AI只需不到一秒，運算速度提升約百萬倍。

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此突破讓天文學家能在數週內分析數十萬顆雙星，快速掌握恆星質量、半徑、溫度與光度等關鍵參數。最新研究證實AI模型與傳統物理模型結果高度一致，未來將全面應用於觀測雙星系統，推動天文領域質的飛躍。

這項研究成果展現人工智慧在複雜物理問題上的巨大潛力，不僅促進恆星物理研究，也為其他科學與工程領域提供強大助力。

資料來源：The Conversation、Space.com