在探索宇宙奧秘的征程中，科學(xué)家們始終致力于突破技術(shù)瓶頸，以更清晰地窺探遙遠(yuǎn)而暗弱的天體與結(jié)構(gòu)。近日，我國科研團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)重大突破，開發(fā)出名為“星衍”的天文AI模型，為宇宙深空探測帶來了新的希望。

暗弱天體，作為理解宇宙起源與演化的關(guān)鍵線索，其信號的捕捉一直面臨著巨大挑戰(zhàn)。天光背景噪聲與望遠(yuǎn)鏡自身的熱輻射噪聲相互疊加，如同層層迷霧，嚴(yán)重干擾了科學(xué)家們對暗弱天體信號的探測。然而，這一難題如今被我國科研團(tuán)隊(duì)成功攻克。

由清華大學(xué)自動化系和天文系的科研人員組成的團(tuán)隊(duì)，自主研發(fā)出“星衍”模型。該模型基于計算光學(xué)原理與人工智能算法，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。它能夠解碼空間望遠(yuǎn)鏡所收集的海量數(shù)據(jù)，并且兼容多種不同類型探測設(shè)備，有望成為通用深空數(shù)據(jù)增強(qiáng)平臺，為深空探測提供有力支持。

“星等”是衡量天體亮度的重要指標(biāo)，數(shù)值越大，意味著天體越暗。研究顯示，當(dāng)“星衍”應(yīng)用于詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡時，其覆蓋波段范圍大幅拓展，從可見光（約500納米）延伸至中紅外（5微米）。不僅如此，它還將深空探測深度提升了1個星等，探測準(zhǔn)確度更是提升了1.6個星等。這一提升效果顯著，相當(dāng)于將空間望遠(yuǎn)鏡的等效口徑從約6米提升至近10米的量級，大大增強(qiáng)了望遠(yuǎn)鏡的探測能力。

團(tuán)隊(duì)利用“星衍”取得了令人矚目的成果。他們生成了目前國際上探測深度最優(yōu)的深空成像結(jié)果，刷新了深空探測的極限，并繪制出極深圖像。通過這一模型，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了超過160個宇宙早期候選星系，這些星系誕生于宇宙大爆炸后的2至5億年。而在此之前，國際上僅發(fā)現(xiàn)50余個同時期的星系，這一發(fā)現(xiàn)為研究宇宙早期演化提供了豐富的樣本。

“星衍”模型之所以能取得如此優(yōu)異的成績，得益于其獨(dú)特的“自監(jiān)督時空降噪”技術(shù)。該技術(shù)專注于對暗弱信號的提取與重建，通過對噪聲漲落與星體光度進(jìn)行聯(lián)合建模，并利用海量觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。在增加探測深度的同時，確保了探測的準(zhǔn)確性，使得暗弱天體信號得以清晰呈現(xiàn)。

《科學(xué)》雜志的審稿人對這一研究給予了高度評價，認(rèn)為該研究為宇宙探測提供了“強(qiáng)大工具”，將對天文領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。目前，依托“星衍”模型，天文觀測中受噪聲干擾的暗弱天體得以高保真重現(xiàn)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，這一技術(shù)未來有望應(yīng)用于更多新一代望遠(yuǎn)鏡，為解決暗能量、暗物質(zhì)、宇宙起源、系外行星等重大科學(xué)問題提供有力支持。