Anthropic은 10월 8일 Claude Science로 만든 자외선 전천 지도를 소개하는 연구 글을 공개했다. 은하 중심을 한가운데에 두고, 154나노미터 원자외선과 232나노미터 근자외선 두 파장대를 겹쳐 놓았다. 이 작업을 이끈 사람은 존스홉킨스대 천체물리학자이자 Anthropic 연구원인 Brice Ménard다.
Anthropic은 이것을 최초의 완전한 자외선 별하늘 지도라고 부른다. '완전'이라는 말에는 전제가 있다. 하늘의 약 3분의 1은 자외선 망원경이 한 번도 관측한 적이 없고, 그 부분은 모델이 다른 파장 데이터를 바탕으로 추정한 것이다. 지도에는 추가 레이어가 붙어 있어 픽셀마다 '실측'인지 '예측'인지 표시하고, 불확실성 추정치도 함께 제시한다.
왜 3분의 1이 비어 있었나
자외선은 지구 오존층에 막히기 때문에 우주 망원경으로만 볼 수 있다. 주요 데이터는 NASA의 GALEX에서 나왔다. 2003년부터 2013년까지 궤도에 있었고, 약 3만 8000회의 독립 관측으로 하늘의 약 3분의 2를 덮었다.
빠진 부분에는 이유가 있다. 밝은 별이 밀집한 영역은 검출기를 손상시킬 수 있어 GALEX가 일부러 피했고, 은하수 평면이 가장 먼저 영향을 받았다. NASA의 Swift, 한국의 FIMS/SPEAR, 유럽의 TD-1이 일부를 메웠지만 공백은 남았다. 글에서 Ménard가 한 말은 이렇다.
“Roughly a third of the sky has never been observed in UV.” (하늘의 약 3분의 1은 자외선으로 한 번도 관측된 적이 없다.)
Claude가 한 일
글의 설명에 따르면 과정은 여섯 단계이고, 대부분 Claude Science의 에이전트가 수행했다.
- 공개된 자외선 서베이 데이터를 검색하고 내려받는다.
- 밝은 별 주변의 눈부심을 빼서 각 서베이 내부의 데이터를 일관되게 맞춘다.
- 교차 보정을 거쳐 해상도와 좌표계를 통일한 뒤 합친다.
- 가시광선·적외선·전파 데이터와 자외선 밝기의 관계를 이용해 빈 영역을 인페인팅(보정)한다. 여기에는 ESA의 Planck 데이터가 쓰였다.
- Gaia 측정값을 바탕으로 1억 개가 넘는 항성의 자외선 기여분을 얹는다.
- GALEX 개별 관측에 남은 대기광을 보정한다.
프로젝트 전체는 며칠이 걸렸고, 한여름 동안 몇 차례로 나뉜 작업 시간에 진행됐다. 단계마다 Claude는 몇 시간씩 걸리는 계산을 돌렸고, 그 사이 열 개 넘는 버전을 거듭했다. Ménard는 전통적인 방식이라면 보통 수작업으로 몇 주가 걸린다고 추정한다.
검증 방법은 이미 실측이 있는 영역을 일부러 가리고 모델에게 예측하게 한 뒤 실제 값과 비교하는 것이었다. 편차는 약 10%였다.
자동 검토가 놓친 아티팩트
글에서 가장 시사하는 바가 큰 대목은 한 번의 실수다.
초기 버전 지도에는 원반 모양의 자국이 여러 개 나타났다. 원인은 GALEX 개별 관측에 남은 대기광이었다. 이 지도는 앞서 다른 에이전트의 두 차례 검토를 통과했지만 아무도 알아채지 못했다. 결국 Ménard가 직접 발견하고 Claude에게 이렇게 말했다.
“I can see discs with the imprint of individual observations; can you correct that?” (개별 관측의 흔적이 남은 원반들이 보이는데, 고칠 수 있나요?)
Anthropic은 글에서 이것이 첫 버전일 뿐이며 전체 과정이 연구자의 지도에 의존했다고도 분명히 밝혔다.
Claude Science 흐름 속에서 보면
Claude Science는 올해 출시될 때 60개가 넘는 연구용 라이브러리를 하나의 작업 환경에 통합한다는 점을 내세웠다. 이후 Anthropic은 박테리오파지에서 새로운 효소 시스템을 찾아낸 것, 생체분자 모델 30개를 약 4배 빠르게 만든 것, 초양-밀스 진폭을 9루프까지 계산한 것 등 여러 성과를 내놓았다. 대부분 생물학과 이론물리 쪽이었고, 자외선 전천 지도는 관측 천문학에 처음 적용된 사례다.
이들 성과의 공통점은 Claude가 맡은 일이 주로 데이터 운반, 정제, 정렬, 반복 개선이고 과학적 판단은 여전히 사람이 내린다는 것이다. 이번 원반 아티팩트가 한 예다. 에이전트 검토 두 번이 그냥 통과시켰고, 결국 GALEX 데이터에 밝은 천문학자가 찾아냈다.
제3자 보도에는 유보적인 시각도 있다. 한 평가 기사는 통계적 방법으로 자외선 지도를 채우는 것 자체는 처음이 아니라고 지적한다. 2021년 논문에서 이미 신경망으로 원자외선 서베이의 미관측 영역을 복원했다. 또 기사를 쓰던 시점에는 지도 사이트가 접속을 거부해서 파일 형식과 레이어 정의를 독자적으로 검증할 수 없었다. '최초의 완전한 자외선 지도'라는 표현은 현재로서는 Anthropic 자체의 설명에 근거한다.
참고 출처: Anthropic 연구 글, CocoLoop, Crypto Briefing, all-ai.de. GALEX의 하늘 커버 비율과 관측 횟수, 가림 검증의 편차 약 10%라는 수치, 두 자외선 파장대의 파장을 확인했다.