中国科学家用天文AI模型绘制极致深空图

北京清华大学研究团队20日在《科学》上发表天文成像技术突破性成果。该校科学家基于计算光学原理与人工智能算法，开发出天文AI模型“星衍”，可解锁暗弱天体信号，探测到超过130亿光年的星系，并获取目前国际已知探测最深的深空影像。

暗弱天体蕴藏着理解宇宙起源与演化的关键信息。然而，天光背景噪声与望远镜的热辐射噪声叠加，会对暗弱天体信号形成干扰，这成为探秘宇宙的一大挑战。

天文AI模型“星衍”概念图。(图/新华社)

清华大学自动化系戴琼海教授、天文系蔡峥副教授、自动化系吴嘉敏副教授等带领团队，自研出星衍模型，可解码空间望远镜的海量数据，并兼容多元探测设备，有望成为通用深空数据增强平台。

据介绍，由戴琼海团队与蔡峥团队联合开发的“星衍”（ASTERIS）时空自监督计算成像模型，成功将詹姆斯·韦伯空间望远镜的深空探测深度提升1个星等，相当于将该望远镜等效口径从6.4米提升至近10米量级。

“我们生成了目前国际探测深度最优的深空成像结果，刷新了深空探测极限并绘制了极深图像。”蔡峥说，团队利用星衍发现了超过160个宇宙早期候选星系，这些星系存在于宇宙大爆炸后2至5亿年，而此前国际上仅发现50余个同时期星系。

吴嘉敏介绍，星衍的“自监督时空降噪”技术专注于对暗弱信号的提取重建，通过对噪声涨落与星体光度的联合建模，并直接用海量观测数据训练，在增加探测深度的同时，确保了探测准确性。

该技术未来有望应用于更多新一代望远镜，为解码暗能量、暗物质、宇宙起源、系外行星等重大科学问题提供助力。

编辑：朱瑄