Interdisciplinarni tim sa Univerziteta Cinghua razvio je model nazvan ASTERIS – Astronomsko prostorno-vremensko poboljšanje i rekonstrukcija za sintezu slika – kombinujući računarsku optiku i napredne AI algoritme.

Prema nalazima objavljenim u časopisu „Sajens“, model omogućava izdvajanje izuzetno slabih astronomskih signala, identifikaciju galaksija udaljenih više od 13 milijardi svjetlosnih godina i generisanje najdubljih slika dubokog svemira do sada proizvedenih.

Istraživanje slabih i udaljenih nebeskih objekata ključno je za razumijevanje porijekla i evolucije univerzuma, prenosi kineski portal „Global tajms“.

Astronomi se, međutim, suočavaju sa velikim izazovima jer su posmatrani objekti često zaklonjeni pozadinskim svjetlosnim šumom i toplotnim zračenjem teleskopa.

Studija pokazuje da primjena tehnike „samonadgledanog prostorno-vremenskog uklanjanja šuma“ na podatke sa svemirskog teleskopa Džejms Veb proširuje opseg posmatranja sa vidljive svjetlosti oko 500 nanometara do srednjeg infracrvenog spektra na 5 mikrometara.

Model povećava dubinu detekcije za jednu magnitudu, što praktično znači da teleskop može da uoči objekte koji su 2,5 puta slabiji nego ranije.

Koristeći ASTERIS, tim je identifikovao više od 160 kandidata za galaksije sa visokim crvenim pomakom iz perioda takozvane „kosmičke zore“, odnosno 200 do 500 miliona godina nakon Velikog praska. Time je, prema riječima Cai Ženga, vanrednog profesora astronomije na Univerzitetu Cinghua, broj otkrića utrostručen u odnosu na prethodne metode.

Istraživači ističu da model može da obradi ogromne količine podataka sa svemirskih teleskopa i da je kompatibilan sa različitim platformama za posmatranje, što mu daje potencijal da postane univerzalni alat za unapređenje podataka iz dubokog svemira.

Za razliku od tradicionalnih metoda koje pretpostavljaju ujednačen šum i oslanjaju se na slaganje više ekspozicija, ASTERIS rekonstruiše slike dubokog svemira kao trodimenzionalni prostorno-vremenski volumen.

Kroz takozvani fotometrijski adaptivni mehanizam skrininga, model prepoznaje suptilne promjene šuma i razlikuje ih od ultra-slabih signala udaljenih zvijezda i galaksija.

Profesor Dai Ćiongaj sa Odjeljenja za automatizaciju Univerziteta Cinghua naveo je da se slabi nebeski objekti zaklonjeni svjetlosnim šumom mogu rekonstruisati sa velikom preciznošću.

Istraživači očekuju da će ova tehnologija biti primijenjena na teleskopima sljedeće generacije i pomoći u rješavanju ključnih pitanja o tamnoj energiji, tamnoj materiji, kosmičkom porijeklu i egzoplanetama.