Китайские исследователи из Университета Цинхуа разработали новую модель искусственного интеллекта, которая существенно улучшает возможности астрономов в изучении глубокого космоса.
Модель получила название ASTERIS — Astronomical Spatiotemporal Enhancement and Reconstruction for Image Synthesis. Она сочетает методы вычислительной оптики и ИИ, чтобы улавливать крайне слабые сигналы от далеких объектов.
Результаты работы опубликованы в журнале Science. Применяя ASTERIS к данным телескопа Джеймса Уэбба, ученые смогли расширить диапазон наблюдений от видимого света около 500 нанометров до среднего инфракрасного излучения в 5 микрометров.
Глубина обнаружения выросла на одну звездную величину: телескоп теперь фиксирует объекты в 2,5 раза слабее, чем прежде. Это позволило выявить более 160 кандидатов в галактики с высоким красным смещением из эпохи «Космического рассвета» — периода 200–500 миллионов лет после Большого взрыва.
Такое количество в три раза превышает результаты предыдущих методов. По словам доцента кафедры астрономии Цай Чжэна, модель помогает преодолеть шум неба и тепловое излучение телескопов, которые раньше маскировали слабые сигналы.
ASTERIS использует самоконтролируемый пространственно-временной метод шумоподавления и строит трехмерные изображения, учитывая изменения во времени и пространстве. Дополнительный механизм адаптивного фотометрического отбора отделяет реальные сигналы от фонового шума.
Профессор Дай Цюнхай из кафедры автоматизации Цинхуа отметил, что теперь скрытые объекты можно реконструировать четко и точно. Технология работает с разными системами наблюдений и может стать универсальной платформой для обработки больших объемов данных.
В перспективе модель планируют применять в телескопах следующего поколения. Как это повлияет на поиски ответов о темной энергии, темной материи и происхождении Вселенной?
Ученые подчеркивают, что ASTERIS уже демонстрирует потенциал в обнаружении экзопланет и других ключевых задачах современной астрономии.
