Kineski istraživači razvili su model vještačke inteligencije (AI) za astronomsko snimanje koji značajno poboljšava sposobnost naučnika da zavire u najdublje dijelove svemira. Interdisciplinarni istraživački tim sa Univerziteta Tsinghua razvio je model nazvan ASTERIS (Astronomsko prostorno-vremensko poboljšanje i rekonstrukcija za sintezu slika), koristeći računarsku optiku i AI algoritme.
Prema nalazima objavljenim u časopisu "Science", model može pomoći u izdvajanju izuzetno slabih astronomskih signala, identifikaciji galaksija udaljenih više od 13 milijardi svjetlosnih godina i generisanju najdubljih slika dubokog svemira ikada proizvedenih.
Istraživanje udaljenih i slabih nebeskih objekata ključno je za razumijevanje porijekla i evolucije univerzuma. Međutim, astronomi se suočavaju s velikim izazovom jer ti objekti često bivaju zaklonjeni „šumom“ neba u pozadini i toplotnim zračenjem samog teleskopa.
Studija pokazuje da primjena tehnike "samonadgledanog prostorno-vremenskog uklanjanja šuma" na podatke sa svemirskog teleskopa James Webb (JWST) proširuje pokrivenost posmatranja sa vidljive svjetlosti na srednji infracrveni spektar. Također, povećava dubinu detekcije za 1,0 magnitudu, što praktično omogućava teleskopu da detektuje objekte koji su 2,5 puta slabiji nego što je ranije bilo moguće.
Koristeći ovaj model, tim je identifikovao više od 160 kandidata za galaksije sa visokim crvenim pomakom iz perioda "Kosmička zora" (otprilike 200 do 500 miliona godina nakon Velikog praska). Prema riječima Cai Zhenga, vanrednog profesora na Univerzitetu Tsinghua, ovo otkriće je utrostručilo broj galaksija identifikovanih ranijim metodama.
Naučnici ističu da ovaj AI model može dekodirati ogromne količine podataka i da je kompatibilan s različitim platformama za posmatranje, što mu daje potencijal da postane univerzalna platforma za poboljšanje podataka iz dubokog svemira.
Tradicionalne tehnike smanjenja šuma oslanjaju se na slaganje više ekspozicija, pretpostavljajući da je šum ujednačen. U stvarnosti, šum varira i u vremenu i u prostoru. ASTERIS rješava ovaj problem tretirajući slike kao 3D prostorno-vremenski volumen, identifikujući suptilne fluktuacije šuma i razlikujući ih od ultra-slabih signala zvijezda.
Istraživači očekuju da će ova tehnologija biti primijenjena na teleskopima sljedeće generacije kako bi pomogla u rješavanju ključnih pitanja o tamnoj energiji, tamnoj materiji, kosmičkom porijeklu i egzoplanetama.