这6个天体均为从哈勃空间望远镜(HST)观测数据中发现的特异天体。左上闪耀红光的环是星系相互碰撞穿过后形成的“环状星系”;中下、右下扭曲的光弧则源于时空扭曲改变光传播方向产生的“引力透镜效应">这6个天体均为从哈勃空间望远镜(HST)观测数据中发现的特异天体。左上闪耀红光的环是星系相互碰撞穿过后形成的“环状星系”;中下、右下扭曲的光弧则源于时空扭曲改变光传播方向产生的“引力透镜效应">借助人工智能的力量,研究者从哈勃空间望远镜的海量数据中发现的诸多特异天体 | 奇点天文的配图这6个天体均为从哈勃空间望远镜(HST)观测数据中发现的特异天体。左上闪耀红光的环是星系相互碰撞穿过后形成的“环状星系”;中下、右下扭曲的光弧则源于时空扭曲改变光传播方向产生的“引力透镜效应”。
欧洲空间局(ESA)的David O’Ryan与Pablo Gómez宣布,借助人工智能(AI)成功新发现数百个此类特异天体,相关论文已发表于《天文学与天体物理学》。
约1亿张图像仅用2天半完成检查。星系并非都呈规整的椭圆或圆盘形,部分因星系间引力相互作用形态扭曲,或受引力影响成像畸变。这类特异形态星系是了解星系演化与宇宙物理规律的重要线索。
但宇宙中星系数量庞大,从海量观测星系中找出特异星系如同“大海捞针”,极为耗时。O’Ryan与Gómez开发了名为“AnomalyMatch”的新型神经网络,分析哈勃多年积累的存档数据——共提取9960万张天体图像。
AI仅用2天半完成了原本需数年人工的检查,列出约1400个特异天体候选,其中811个为此前文献未记载的新发现天体。
发现的“特异天体”类型。此次发现的天体包含若干有趣模式:首先是“星系合并”。多数特异天体捕捉到多个星系接近、碰撞,经引力扭曲彼此形态并逐渐合并的过程。
恒星与气体被拉长成长尾的形态,证明星系并非恒定不变,而是随宇宙漫长历史动态演化。其次是“引力透镜效应”:远方天体的光因前景天体质量导致时空扭曲,传播方向改变,从地球观测到像畸变或分裂。
图像中弧状发光天体即为引力透镜扭曲的星系。还包含“水母星系”:移动星系受星系团气体动压(拉姆压)作用,内部气体被逐渐剥离,形成拖尾形态(气体尾类似水母触手),是理解恒星形成过程的重要研究对象。
更有趣的是,部分天体无法归入现有分类,属于“身份不明”的天体。Gómez评论:“这是绝佳成果——人们以为哈勃数据已发现大量天体,却仍能找到这么多特异天体。”
AI能否成为未来天文学支撑工具?本次研究亮点是人机协作:AI判定的“特异天体候选”经研究者确认并反馈,使AI学习后识别更精准。
2023年发射的ESA欧几里得空间望远镜、2025年启动观测的维拉·鲁宾天文台等广域宇宙观测任务,将产生海量数据。
如今生成式AI在工作生活中应用增多,未来天文学中,AI将成为发现未知天体与现象的有效工具。若特异天体发现加速,或能解开宇宙诸多谜团。
文/索拉诺崎 编辑/sorae编辑部
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参考文献·来源
NASA – AI在哈勃存档中解锁数百个宇宙异常
ESA/哈勃 – 研究者借助AI发现数百个宇宙异常
O’Ryan与Gómez – 用AnomalyMatch识别哈勃遗产存档中9960万张源图像的天体物理异常(《天文学与天体物理学》)