ПЕКИН – Китайски изследователи са разработили модел с изкуствен интелект (AI) за астрономически изображения, който значително подобрява способността на учените да надникнат в най-дълбоките части на космоса.
Междудисциплинарен изследователски екип от университета Цинхуа разработи модела, наречен ASTERIS (Astronomical Spatiotemporal Enhancement and Reconstruction for Image Synthesis), използвайки изчислителна оптика и AI алгоритми.
Според констатациите, публикувани в петък в списание Science, моделът може да помогне за извличане на изключително слаби астрономически сигнали, идентифициране на галактики на повече от 13 милиарда светлинни години и генериране на най-дълбоките изображения в дълбокия космос, създавани някога.
Изследването на далечни, слаби небесни обекти е от решаващо значение за разбирането на произхода и еволюцията на Вселената. И все пак астрономите са изправени пред голямо предизвикателство. Слабите сигнали от отдалечени небесни обекти често са затъмнени от фоновия небесен шум и топлинното излъчване от телескопите.
Проучването показва, че прилагането на техниката на модела за „самонаблюдавано пространствено-времево премахване на шума“ към данни от космическия телескоп Джеймс Уеб (JWST) разширява обхвата на наблюдение от видимата светлина при около 500 нанометра до средната инфрачервена светлина при 5 микрометра. Той също така увеличава дълбочината на откриване с 1,0 магнитуд, което ефективно позволява на телескопа да открива обекти 2,5 пъти по-слаби от възможното преди.
Използвайки модела, екипът идентифицира повече от 160 кандидат-галактики с високо червено отместване от периода на „Космическата зора“, приблизително 200 милиона до 500 милиона години след Големия взрив, утроявайки броя на откритията, използващи предишни методи, според Cai Zheng, доцент в катедрата по астрономия на Tsinghua и член на изследователския екип.
Изследователите казаха, че AI моделът може да декодира огромни обеми данни от космически телескопи и е съвместим с множество платформи за наблюдение, което му дава потенциала да се превърне в универсална платформа за подобряване на данните в дълбокия космос.
Традиционните техники за намаляване на шума разчитат на подреждане на множество експозиции и предполагат, че шумът е еднороден или корелиран. В действителност шумът в дълбокия космос варира както във времето, така и в пространството. ASTERIS се справя с това, като реконструира изображения от дълбокия космос като 3D пространствено-времеви обем.
Чрез „фотометричен механизъм за адаптивен скрининг“ моделът идентифицира фините флуктуации на шума и ги разграничава от ултра-слабите сигнали на далечни звезди и галактики.
„Като цяло смятам, че това е много уместна работа, която може да има важно въздействие върху астрономията“, каза един рецензент на изследването.
Слаби небесни обекти, затъмнени от светлинен шум при астрономически наблюдения, могат да бъдат реконструирани с висока прецизност, каза Dai Qionghai, професор в катедрата по автоматизация на Tsinghua.
Гледайки напред, изследователите очакват технологията да бъде внедрена в телескопи от следващо поколение, за да помогне за справяне с основните научни въпроси, свързани с декодирането на тъмната енергия, тъмната материя, космическия произход и екзопланетите.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта
