Les humains ne sont plus les seuls à pouvoir trouver des supernovas

Un grand bravo à BTSbot. On lui doit la découverte de SN2023tyk, une nouvelle supernova. Comme l’annonce l’université de Northwestern le 13 octobre 2023, c’est la toute première fois qu’une supernova est détectée, confirmée et classée par une intelligence artificielle — Bright Transient Survey Bot pour BTSbot.

Le système est entièrement automatisé de A à Z, à partir d’un algorithme d’apprentissage automatique. L’entraînement a eu lieu au sein d’un catalogue de 1,4 million d’images (des supernovas déjà confirmées, mais pas seulement), provenant de 16 000 sources différentes.

L’IA en astronomie : un gain de temps !

Pour la détection de SN2023tyk, BTSbot a d’abord passé au crible les données du ZTF — un catalogue, ou relevé, astronomique. Il y a détecté une potentielle supernova, une « candidate » dans le jargon. L’IA a automatiquement transmis cette détection à l’observatoire — robotisé lui aussi — de Palomar, qui a procédé à la spectroscopie, c’est-à-dire la retranscription du spectre de la source détectée. Le spectre correspond à la lumière dispersée par l’objet source, et c’est le meilleur moyen de confirmer une supernova ou non.

Puis ce spectre a été automatiquement transmis à SNIascore — encore un autre algorithme ! — de Caltech, pour déterminer de quel type de supernova il s’agit. Après avoir obtenu cette dernière information (une supernova thermonucléaire de type 1A : la naine blanche d’un système stellaire binaire a explosé), BTSbot a partagé la découverte de lui-même, automatiquement, auprès de la communauté astronomique. C’était le 7 octobre 2023.

Le système avait déjà fait ses preuves lors de sa création, lors de simulations. Mais il a dorénavant prouvé ses capacités dans le « vrai monde », en confirmant une véritable découverte. De l’aveu même de l’équipe de recherche, cette réussite fut une immense « vague de soulagement » : « La beauté de la chose, c’est qu’une fois que tout est en marche et fonctionne correctement, nous ne faisons plus rien. Nous, nous allons nous coucher le soir et, le matin, nous constatons que BTSbot et ces autres IA ont fait inlassablement leur travail. »

Concrètement, BTSbot peut supprimer une étape intermédiaire très chronophage dans l’astronomie : la confirmation que telle ou telle source est une supernova. Habituellement, cette étape est réalisée en grande partie par des humains. Mobiliser l’intelligence artificielle pour toute cette partie du travail pourrait devenir un atout… pour les humains. « En fin de compte, en supprimant les humains de la boucle, l’équipe de recherche dispose de plus de temps pour analyser ses observations et développer de nouvelles hypothèses pour expliquer l’origine des explosions cosmiques que nous observons », explique ainsi Adam Miller, l’un des astronomes ayant participé au développement de BTSbot.

Astronome de Caltech, Christoffer Fremling se souvient avoir passé un temps énorme dans la détection et la confirmation — visuelle — des supernovas, à partir du fameux catalogue ZTF, que l’IA a analysé pour cette trouvaille. « Le Zwicky Transient Facility (ZTF) fonctionne depuis six ans et, durant cette période, moi et d’autres avons passé plus de 2 000 heures à inspecter visuellement les candidats et à déterminer lesquels observer par spectroscopie. En ajoutant BTSbot à notre flux de travail, nous n’aurons plus besoin de passer du temps à inspecter ces candidats. »

Pour continuer à suivre les prouesses des IA dans tous les domaines, abonnez-vous à notre newsletter gratuite Artificielles. Pas besoin d’y consacrer 2 000 heures, un clic suffit juste ici :