Des chercheurs chinois de l'Université Tsinghua ont mis au point un nouveau modèle d'intelligence artificielle qui améliore sensiblement la capacité des astronomes à étudier l'espace lointain.
Le modèle a été baptisé ASTERIS — Astronomical Spatiotemporal Enhancement and Reconstruction for Image Synthesis. Il combine des méthodes d'optique computationnelle et d'IA afin de capter des signaux extrêmement faibles provenant d'objets lointains.
Les résultats des travaux ont été publiés dans la revue Science. En appliquant ASTERIS aux données du télescope James Webb, les scientifiques ont pu étendre la plage d'observation depuis la lumière visible autour de 500 nanomètres jusqu'au rayonnement infrarouge moyen à 5 micromètres.
La profondeur de détection a augmenté d'une magnitude : le télescope enregistre désormais des objets 2,5 fois plus faibles qu'auparavant. Cela a permis d'identifier plus de 160 candidats galaxies à haut décalage vers le rouge datant de l'époque de l'« aube cosmique » — une période de 200 à 500 millions d'années après le Big Bang.
Ce nombre dépasse de trois fois les résultats des méthodes précédentes. Selon Cai Zheng, professeur associé au département d'astronomie, le modèle aide à surmonter le bruit du ciel et le rayonnement thermique des télescopes, qui masquaient auparavant les signaux faibles.
ASTERIS utilise une méthode spatio-temporelle auto-supervisée de réduction du bruit et construit des images tridimensionnelles en tenant compte des variations dans le temps et l'espace. Un mécanisme supplémentaire de sélection photométrique adaptative distingue les signaux réels du bruit de fond.
Le professeur Dai Qionghai, du département d'automatisation de Tsinghua, a souligné que les objets cachés peuvent désormais être reconstruits avec netteté et précision. La technologie fonctionne avec différents systèmes d'observation et pourrait devenir une plateforme universelle de traitement de grands volumes de données.
À terme, le modèle devrait être appliqué aux télescopes de nouvelle génération. Comment cela influencera-t-il la recherche de réponses sur l'énergie noire, la matière noire et l'origine de l'Univers ?
Les scientifiques soulignent qu'ASTERIS démontre déjà son potentiel dans la détection d'exoplanètes et d'autres tâches clés de l'astronomie moderne.
