在探索宇宙奧秘的征程中,我國科研團(tuán)隊取得了一項突破性進(jìn)展。科學(xué)家們運用計算光學(xué)原理與人工智能算法,成功開發(fā)出名為“星衍”的天文AI模型,實現(xiàn)了對遙遠(yuǎn)暗弱天體信號的精準(zhǔn)捕捉,為揭示宇宙起源與演化提供了全新視角。
暗弱天體作為宇宙演化的“活化石”,蘊含著理解物質(zhì)能量循環(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(yuǎn)鏡熱輻射的疊加干擾,長期制約著人類對這類天體的觀測能力。傳統(tǒng)方法在處理海量數(shù)據(jù)時,往往難以平衡探測深度與成像質(zhì)量,導(dǎo)致許多珍貴信號被淹沒在噪聲中。
由多學(xué)科團(tuán)隊聯(lián)合研發(fā)的“星衍”模型,通過自監(jiān)督時空降噪技術(shù)突破了這一瓶頸。該技術(shù)通過構(gòu)建噪聲漲落與星體光度的聯(lián)合模型,利用海量觀測數(shù)據(jù)直接訓(xùn)練,在提升探測深度的同時確保了成像準(zhǔn)確性。實驗數(shù)據(jù)顯示,將該模型應(yīng)用于詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡后,其深空探測深度提升1個星等,探測準(zhǔn)確度提升1.6個星等,相當(dāng)于將望遠(yuǎn)鏡等效口徑從約6米提升至近10米量級。
基于這一技術(shù)突破,研究團(tuán)隊生成了國際上探測深度最優(yōu)的深空影像,成功繪制出“極致深空圖”。在宇宙大爆炸后2至5億年的關(guān)鍵時期,團(tuán)隊新發(fā)現(xiàn)超過160個早期候選星系,較此前國際發(fā)現(xiàn)的50余個同期星系數(shù)量增長超兩倍。這些發(fā)現(xiàn)為研究宇宙早期星系演化提供了重要樣本。
該模型展現(xiàn)出強大的通用性,可兼容多元探測設(shè)備并解碼空間望遠(yuǎn)鏡的海量數(shù)據(jù)。研究團(tuán)隊特別開發(fā)的波段擴(kuò)展功能,使觀測范圍從可見光(約500納米)延伸至中紅外(5微米),顯著提升了多波段協(xié)同觀測能力。這種技術(shù)優(yōu)勢使其有望成為新一代深空數(shù)據(jù)增強平臺。
國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在刊發(fā)該成果時,審稿專家高度評價其創(chuàng)新價值,認(rèn)為這項研究為宇宙探測提供了“革命性工具”。隨著模型技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化,其在暗能量探測、系外行星搜索等領(lǐng)域的應(yīng)用前景備受期待,或?qū)⑼苿犹煳膶W(xué)研究進(jìn)入全新階段。











