要約:
Anthropic が科学ブログを投稿しました。ジョンズ ホプキンス大学の天体物理学者である Brice Ménard 氏 (Anthropic の研究者でもある) は、独自の科学研究ワークベンチ Claude Science を使用して、最初の完全な全天紫外線マップを作成しました。この地図では、
空の約 3 分の 1 は紫外線望遠鏡で観測されたことがなく、クロードによって予測されました
、各ピクセルに「実測/予測」のラベルを付け、誤差推定値を添付します。
公式声明によると、この作業には数週間かかりました。クロードの協力を得て完成には数日かかりましたが、メナールは最近他のプロジェクトで忙しかったです。なんと特別な AI4S
終日 UV マップ
UV の一部が欠けているのはなぜですか
メナールが天体物理学の授業を受けるとき、彼はよく同じ空が異なる波長帯域でどのように見えるかを生徒に示すことから始めます。可視光では主に星が存在します。赤外線では、天の川帯の塵の粒子が輝いています。ラジオでは星や塵が消えて、星の原料である水素が現れます。 X 線では、星の爆発や物質がブラック ホールへと螺旋を形成するなどの現象
可視光、赤外線、無線
紫外線には、星の光に照らされた塵、若い星の周りの雲、星の爆発後に残されたリングなど、探索する価値のある情報がたくさんあります...
しかし、コースでこのことについて話すたびに、メナール氏はいつも最初に謝らなければならないと言いました。なぜなら、現在の紫外線マップには常に空白の領域があり、紫外線は大気中のオゾン層に吸収されるからです。宇宙から観測する場合でも、複数の望遠鏡は空の 1 つの領域のみを観測します。
ここでの最大の観測データは、NASA の紫外線調査衛星 GALEX によるもので、2003 年から 2013 年にかけて、空の約 3 分の 2 をカバーする約 38,000 の画像が撮影されました。
天の川円盤全体を含め、明るい星が集まる場所を意図的に避けます
、強い光によって検出器が焼き切れてしまうのではないかと心配しています。その後、NASA の Swift と韓国の FIMS/SPEAR によっていくつかの機能が追加されましたが、合わせてもまだいくつかの空白があります。これらの写真を組み合わせることが可能かどうかを尋ねたい場合は、技術的には可能ですが、非常に面倒です。ピクセルごとのキャリブレーションが必要ですが、天文学者は常にもっと緊急の研究を抱えているため、この種の作業は常に後回しになります。
えっと...「科学者がいつも後回しにしてしまう、遅くて優先度の低い仕事」
クロードに空を作ってもらいましょう
この夏、メナールはクロード サイエンスを利用してこの画像を作成することにしました。指示はたったの 1 文です。見つかったすべての UV データを見つけて同じスケールで統一し、画像を合成して、紫外線望遠鏡で見たことのない空のすべての部分を塗りつぶします。
クロードがタスクを受け取った後のプロセスは大まかに次のようになります:
まず、オンラインで公開されている UV 調査データを検索し、ダウンロードします (ここでのデータ量は膨大です。GALEX だけで、長年にわたってさまざまな条件で撮影された写真が数万枚あります)
次のステップは、データをクリーンアップして各データの内部一貫性を確保し、明るい星の周囲のぎらつきのある領域を処理することです。
その後、座標系が調整され、複数の機器から取得されたデータが相互校正され、同じ解像度に再描画され、同じ座標系に調整されます。
マップ全体には空白スペースが 3 分の 1 あります。メナールはクロードに修復ペイントを使用するよう依頼しました。モデルは大量の写真を見て、破損した部分や欠けている部分を補いました。
数回の補正の後、
補正後の値と実際の測定値の差はわずか約 10% です
、違いは人間の目にはほとんど見えません最後に、クロードは、欧州宇宙機関のガイア衛星の可視光測定に基づいて 1 億 個の星の紫外線の明るさを計算し、完成した背景に重ね合わせました。完全な終日 UV マップの最初のバージョンはここにあります
穴だらけから埋めるまで、合計 4 つのステップがあります
パイプライン全体が 1 つの図にまとめられています。シリンダーは公開データ、青いボックスはクロードがルールに従って実行した手順、紫色のボックスは統計的手法を使用して学習した部分、緑のボックスは融合して完成した製品です。統合ステップが優先されます。 1 位は GALEX 実測、最後はモデル予測です。実際の測定がある場合、予測は決定権を持ちません。
複雑そうに見えますが、実際は複雑です
小さなループの中にいる人間
ミッション全体を通して、クロードも少し愚かなことをしました
ある夜、メナールは処理された写真に目を通したところ、空の最も暗い部分に何か異常があることに気づきました。かすかな円があり、それぞれが次の円より少し明るいか暗いです。この円はGALEXの一撃の「足跡」だった。 GALEX が円形の空の領域を撮影するたびに、各写真は地球の大気からの不均一な紫外線の輝きの層と混合されます。完全に捉えられていない場合、円の明るさに差が生じます。
この問題はプロジェクトの開始時にクロードの既知の問題のリストに含まれていましたが、それでもマップは
他のエージェントによる 2 回のレビューを経て、最終的にはメナール自身が一晩でその目で発見しました
彼がクロードに言ったのは次のとおりでした。「一度の観察の印象である円盤が次々と見えます。修正できますか?」
エージェントは大気の輝きの痕跡を追跡し、クロードはすべての 38,000 の観測値を再調整しました。数時間作業した後、円は消えました。
左側にはまだ円がありますが、右側の円は消えています。
十数回の反復
私は数日間このプロジェクトに取り組んでおり、メジャー バージョンは合計 10 以上あります。プロセスは次のとおりです。
メナールは、次に何をするかを決定するために、Claude Science で何度かやり取りしました。
その後、クロードは他のプロジェクトの作業に戻っている間、数時間一人で数え続けました。
行ったり来たり
最後のイメージは宇宙のロマンスです。若い明るい星の周りに輝く塵の雲や、大質量星の爆発によって吹き出された泡によって残された巨大な塵の輪が見えます。天の川円盤から遠く離れたところに、天の川全体の星の光に照らされたかすかな塵のフィラメントがあります。円盤の下には、若い星で満たされた 2 つの隣接する銀河である大マゼラン雲と小マゼラン雲があります。
謝辞の中で、彼はこれらの宇宙ミッションに参加し、データを公開したすべての人に感謝し、忍耐強く働いてくれたクロード・サイエンスのエージェントにも感謝しました。彼自身については:
「私の貢献は彼らを導くことに限られています」
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