在探索宇宙奧秘的征程中,一項突破性成果為科學(xué)家們打開了新的視野。我國科研團隊成功研發(fā)出天文人工智能模型“星衍”,該模型基于計算光學(xué)原理與先進算法,能夠精準(zhǔn)捕捉暗弱天體信號,將深空探測能力推向新的高度。相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》,引發(fā)天文領(lǐng)域廣泛關(guān)注。
暗弱天體作為宇宙演化的“活化石”,蘊含著關(guān)于物質(zhì)循環(huán)、星系形成等關(guān)鍵問題的線索。然而,天光背景噪聲與望遠鏡自身熱輻射的疊加干擾,長期制約著科學(xué)家對這類天體的觀測。傳統(tǒng)方法難以突破噪聲壁壘,導(dǎo)致深空探測深度與精度受限。此次研發(fā)的“星衍”模型通過創(chuàng)新技術(shù)路徑,成功破解了這一難題。
該模型的核心突破在于“自監(jiān)督時空降噪”技術(shù)。研究團隊通過構(gòu)建噪聲漲落與星體光度的聯(lián)合模型,并利用海量觀測數(shù)據(jù)直接訓(xùn)練系統(tǒng),實現(xiàn)了對暗弱信號的精準(zhǔn)提取與重建。這一技術(shù)不僅將探測深度提升1個星等(相當(dāng)于將空間望遠鏡等效口徑從約6米擴展至近10米),更使探測準(zhǔn)確度提高1.6個星等,顯著優(yōu)化了觀測數(shù)據(jù)的信噪比。
在實際應(yīng)用中,“星衍”展現(xiàn)出強大效能。當(dāng)應(yīng)用于詹姆斯·韋布空間望遠鏡時,其覆蓋波段從可見光(約500納米)延伸至中紅外(5微米),成功捕捉到130億光年外的星系信號,并生成了國際已知最深的深空影像。研究團隊利用該模型發(fā)現(xiàn)了超過160個宇宙早期候選星系,這些天體形成于大爆炸后2至5億年,較此前國際發(fā)現(xiàn)的50余個同類天體數(shù)量增長兩倍以上,為研究宇宙早期演化提供了珍貴樣本。
“星衍”的兼容性設(shè)計進一步拓展了其應(yīng)用場景。該模型可解碼多類型空間望遠鏡的海量數(shù)據(jù),并支持與不同探測設(shè)備協(xié)同工作,有望成為通用型深空數(shù)據(jù)增強平臺。其技術(shù)架構(gòu)為未來新一代望遠鏡的研發(fā)提供了關(guān)鍵支撐,特別是在暗能量、暗物質(zhì)等前沿領(lǐng)域的研究中,高保真重現(xiàn)受噪聲干擾的暗弱天體信號將成為突破瓶頸的重要手段。
國際學(xué)術(shù)界對該成果給予高度評價。《科學(xué)》期刊審稿人指出,這項研究為宇宙探測提供了“革命性工具”,其技術(shù)路徑與算法創(chuàng)新將對天文觀測產(chǎn)生深遠影響。隨著“星衍”模型的持續(xù)優(yōu)化,科學(xué)家們有望揭開更多關(guān)于宇宙起源與演化的謎題,推動人類對宇宙的認知邁向新階段。











