在探索宇宙奧秘的征程中,一項突破性成果為人類打開了新的視野。我國科研團隊成功研發出天文人工智能模型“星衍”,該模型基于計算光學原理與先進算法,能夠精準捕捉暗弱天體信號,甚至探測到距離地球超過130億光年的星系,并生成了國際上已知探測深度最深的深空影像。這一成果近日在國際頂級學術期刊《科學》在線發表,標志著我國在深空探測領域邁出了重要一步。
暗弱天體是理解宇宙起源與演化的關鍵線索,但天光背景噪聲與望遠鏡自身熱輻射的疊加干擾,使得探測這些微弱信號成為天文學領域的重大挑戰。傳統方法難以有效分離噪聲與目標信號,導致探測深度和準確性受限。而“星衍”模型通過創新性的“自監督時空降噪”技術,實現了對噪聲漲落與星體光度的聯合建模,并利用海量觀測數據進行訓練,從而在提升探測深度的同時確保了結果的準確性。
研究團隊由清華大學自動化系與天文系的專家聯合組成,他們將“星衍”應用于詹姆斯·韋布空間望遠鏡的數據處理中,發現該模型可將深空探測深度提升1個星等,探測準確度提升1.6個星等。這一提升相當于將望遠鏡的等效口徑從約6米擴展至近10米,顯著增強了其觀測能力。團隊還利用“星衍”生成了國際上探測深度最優的深空成像結果,并繪制了極深圖像,為宇宙學研究提供了前所未有的數據支持。
在具體發現方面,“星衍”模型幫助科研人員識別出超過160個宇宙早期候選星系,這些星系形成于宇宙大爆炸后2至5億年。此前,國際上僅發現50余個同時期星系,而“星衍”的發現將這一數字大幅增加,為研究宇宙早期演化提供了重要樣本。團隊還通過對比過往研究與“星衍”的發現效果,驗證了該模型在探測暗弱天體方面的顯著優勢。
《科學》期刊的審稿人對這一成果給予高度評價,認為其為宇宙探測提供了“強大工具”,并將對天文學領域產生深遠影響。隨著“星衍”模型的進一步完善,其有望成為通用深空數據增強平臺,兼容多元探測設備,為解碼暗能量、暗物質、宇宙起源以及系外行星等重大科學問題提供關鍵技術支持。這一突破不僅展現了我國在天文技術領域的創新能力,也為全球宇宙學研究開辟了新的路徑。











