我国科学家利用天文AI模型绘制了一张叫做“极致深空图”的画面,这可是用望远镜来看极远地方的模糊天体啊。这样的画面就像把宇宙那漆黑的深处掀开了一角,能帮咱们解开宇宙是怎么来的、怎么变的这些大问题。 我们的专家们把计算机光学原理和人工智能算法凑到一块儿,开发出了“星衍”这个模型。它特别厉害,能把那些本来特别暗、仪器都快看不见的信号给解锁了,让我们看到了距离地球超过130亿光年远的星系。这幅画就是目前世界上最深的深空影像呢!这项研究成果是在2月20日早上被放在《科学》杂志上公布的。 大家都知道,那些很暗的天体藏着好多宇宙起源和演化的秘密信息。可是啊,望远镜拍出来的照片上有天光背景噪声和热辐射噪声在捣乱,这就让咱们想要捕捉到那些暗弱天体变得很难了。图里展示的就是这个“星衍”的概念。 清华大学自动化系的戴琼海教授、天文系的蔡峥副教授还有自动化系的吴嘉敏副教授带着团队自己研究出了这个“星衍”模型。它可以处理空间望远镜发来的海量数据,还能兼容不同的探测设备呢,看来以后它就是个通用的深空数据增强平台了。 “星等”这个词其实就是用来衡量星星亮度的等级嘛,数值越大反而越暗。经过测试发现,把“星衍”用在詹姆斯·韦布空间望远镜上,能让它的探测范围从可见光波段(大概500纳米)一直延伸到中红外波段(5微米)。这就相当于把望远镜的口径从大约6米扩大到了近10米的水平!这样一来,空间望远镜能看多深、看多准也都跟着上去了。 蔡峥说,“我们生成了目前世界上探测深度最好的深空成像结果”。用这个模型发现的候选星系超过了160个,这些星系都出现在宇宙大爆炸后2到5亿年这段时间里。以前国际上也就发现了50来个这种时期的星系而已。图里左边蓝色紫色的是之前的发现记录,右边橙色的是用“星衍”找出来的对比效果。 吴嘉敏介绍说,“星衍”有一种“自监督时空降噪”技术特别擅长提取重建那些特别暗的信号。它通过对噪声涨落和星体光度一起建模,直接用大量观测数据来训练算法,所以既能把探测深度增加一个星等又能保证准确率达到1.6个星等。 《科学》杂志的审稿人也觉得这项研究挺厉害,“这给探测宇宙提供了强大的工具”,“以后会对天文领域产生重要影响”。戴琼海教授也表示,有了“星衍”,那些本来因为噪声干扰看不清楚的暗弱天体现在都能高保真地重现出来啦!未来这种技术还能用到更多新的望远镜上去呢,希望它能帮咱们揭开暗能量、暗物质、宇宙起源还有系外行星这些重大科学问题的神秘面纱吧!