Anthropic은 천문학자들과 협력하여 최초의 완전한 전천 UV 지도를 완성했습니다.

요약:

Anthropic은 과학 블로그를 게시했습니다. Johns Hopkins University의 천체 물리학자(Anthropic의 연구원이기도 함)인 Brice Ménard는 자신의 과학 연구 작업대인 Claude Science를 사용하여 최초의 완전한 전천 자외선 지도를 만들었습니다. 이 지도에서

하늘의 약 1/3은 어떤 자외선 망원경으로도 본 적이 없으며 Claude가 예측한 것입니다

공식 성명에 따르면 이 작업을 수행하는 데 몇 주가 걸렸습니다. Claude의 도움으로 며칠이 걸렸고, Ménard는 요즘 다른 프로젝트로 바빴습니다. 정말 특별한 AI4S

하루 종일 UV 지도

UV 조각이 누락된 이유

Ménard는 천체물리학 수업을 들을 때 종종 학생들에게 동일한 하늘이 다양한 파장 대역에서 어떻게 보이는지 보여주기 시작합니다. 가시광선에는 주로 별이 있습니다. 적외선에서는 은하계의 먼지 입자가 빛납니다. 라디오에서는 별과 먼지가 희미해지고 별을 만드는 원료인 수소가 나타난다. 엑스레이에서는 별 폭발, 물질이 나선형으로 블랙홀로 들어가는 현상

가시광선, 적외선, 라디오

별빛이 비추는 먼지, 어린 별 주변의 구름, 별 폭발 후 남겨진 고리 등 자외선에는 탐색할 가치가 있는 많은 정보가 있습니다...

그러나 코스에서 이에 대해 이야기할 때마다 Ménard는 항상 먼저 사과해야 한다고 말했습니다. 왜냐하면 현재의 자외선 지도에는 항상 빈 공간이 있을 것이고 자외선은 대기 중 오존층에 의해 흡수되기 때문입니다. 우주에서 관측하더라도 여러 개의 망원경으로 하늘의 한 부분만 관찰하게 됩니다

여기서 가장 큰 관측 데이터는 NASA의 자외선 조사 위성 GALEX에서 나온 것입니다. 이 위성은 2003년부터 2013년 사이에 약 38,000개의 이미지를 촬영하여 하늘의 약 3분의 2를 차지했습니다.

은하원반 전체를 포함하여 밝은 별이 모이는 장소를 의도적으로 피합니다

이 사진들을 합치는 것이 가능한지 묻고 싶다면 기술적으로는 가능하지만 매우 번거롭습니다. 픽셀 단위의 보정이 필요하지만 천문학자들은 항상 더 긴급한 연구가 필요하기 때문에 이런 종류의 작업은 항상 미뤄집니다.

음..."과학자들이 항상 미루는 느리고 우선순위가 낮은 작업"

클로드가 하늘을 만들도록 하세요

이번 여름, Ménard는 Claude Science를 사용하여 이 이미지를 만들기로 결정했습니다. 지시사항은 단 한 문장입니다. 찾을 수 있는 모든 UV 데이터를 찾아서 동일한 규모로 통합하고 사진을 합성한 다음 자외선 망원경으로 한 번도 본 적이 없는 하늘의 모든 부분을 채워 넣으세요

Claude가 작업을 받은 후의 프로세스는 대략 다음과 같습니다.

먼저 공개적으로 사용 가능한 UV 조사 데이터를 온라인에서 검색한 다음 다운로드하세요(여기에는 데이터의 양이 엄청납니다. GALEX에서만 수년에 걸쳐 다양한 조건에서 촬영한 사진이 수만 장 있습니다)

다음 단계는 데이터를 정리하여 각 데이터가 내부적으로 일관되게 만들고 눈부심이 있는 밝은 별 주변 영역을 처리하는 것입니다.

그런 다음 좌표계를 정렬하고 여러 기기를 통해 얻은 데이터를 교차 보정하고 동일한 해상도로 다시 그려 동일한 좌표계로 정렬합니다.

지도 전체의 1/3은 공백입니다. Ménard는 Claude에게 인페인팅 사용을 요청했습니다. 모델은 손상되거나 누락된 부분을 채우기 위해 많은 수의 사진을 살펴보았습니다.

여러 차례 수정을 거친 후

수정된 치수와 실제 치수의 차이는 약 10%에 불과합니다

마지막으로 Claude는 유럽 우주국 가이아 위성의 가시광선 측정값을 바탕으로 1억개의 별의 자외선 밝기를 계산하고 이를 완성된 배경에 겹쳐 놓았습니다. 완전한 하루 종일 UV 지도의 첫 번째 버전이 여기에 있습니다

구멍 채우기부터 채우기까지 총 4단계로 진행됩니다

전체 파이프라인이 하나의 그림에 있습니다. 원통은 공개 데이터이고, 파란색 상자는 Claude가 규칙에 따라 수행한 단계, 보라색 상자는 통계 방법을 사용하여 학습한 부분, 녹색 상자는 융합 및 완성된 제품입니다. 통합 단계가 우선시됩니다. GALEX 실제 측정이 첫 번째 순위이고 모델 예측이 마지막 순위입니다. 실제 측정이 있는 경우에는 예측이 불가능합니다.

복잡해 보이지만 실제로는 복잡합니다

작은 루프 속의 인간

미션 내내 클로드는 약간의 바보짓을 하기도 했습니다

어느 날 밤, Ménard는 처리된 사진을 살펴보고 하늘의 가장 어두운 부분에 뭔가 잘못된 것을 발견했습니다. 희미한 원은 각각 다음 원보다 약간 더 밝거나 더 어둡습니다. 이 원은 GALEX가 촬영한 단일 샷의 "발자국"이었습니다. GALEX가 원형 하늘 지역을 촬영할 때마다 각 사진은 지구 대기에서 나오는 고르지 않은 자외선 광선 층과 혼합됩니다. 완전히 캡쳐되지 않으면 원 사이의 밝기 차이가 발생합니다

이 문제는 프로젝트 초기에 Claude가 알려진 문제 목록에 포함되어 있었지만,

이 지도는 여전히

다른 에이전트의 두 차례 검토를 통과했으며 마침내 Ménard 자신이 하룻밤 만에 자신의 눈으로 발견했습니다

그가 Claude에게 한 말은 "디스크가 하나씩 보이는데, 이는 단일 관찰의 인상입니다. 고칠 수 있나요?"

요원들은 대기의 빛의 흔적을 추적했고 Claude는 모든 38,000 관측치를 재보정했습니다. 몇 시간 동안 작업한 결과 원이 사라졌습니다.

왼쪽에는 여전히 원이 있지만 오른쪽에는 원이 사라졌습니다

12번 이상의 반복

저는 며칠 동안 이 프로젝트를 진행해 왔으며 총 10개가 넘는 주요 버전이 있습니다. 프로세스는 다음과 같습니다:

Ménard는 다음에 무엇을 할지 결정하기 위해 Claude Science와 여러 차례 대화를 나누었습니다.

그런 다음 Claude는 다른 프로젝트로 돌아가는 동안 몇 시간 동안 계속 혼자 숫자를 세었습니다

뒤로

마지막 이미지는 우주의 로망이다. 젊고 밝은 별 주위에서 빛나는 먼지 구름을 볼 수 있으며, 거대한 별의 폭발로 인해 날아간 거품에 의해 남겨진 거대한 먼지 고리를 볼 수 있습니다. 은하수 원반에서 멀리 떨어진 곳에 은하수 전체의 별빛이 비추는 희미한 먼지 필라멘트가 있습니다. 원반 아래에는 어린 별들로 가득 찬 두 개의 이웃 은하인 대마젤란운과 소마젤란운이 있습니다.

감사인사에서 그는 이러한 우주 임무에 참여하고 데이터를 공개한 모든 사람에게 감사를 표했으며, 인내심을 갖고 일한 클로드 사이언스의 요원들에게도 감사를 표했습니다. 자신에 관해서는:

"내 기여는 그들을 안내하는 것으로 제한됩니다."