中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)麗江天文觀測(cè)站龍潛研究員與云南大學(xué)中國(guó)西南天文研究所宇宙學(xué)研究組爾欣中教授團(tuán)隊(duì)合作，利用人工智能深度學(xué)習(xí)的方法發(fā)現(xiàn)了38個(gè)新的強(qiáng)引力透鏡候選體。研究成果于近期發(fā)表在英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)月刊(MNRAS)上，龍潛是論文共同通訊作者。
星系尺度的強(qiáng)引力透鏡系統(tǒng)是重要的宇宙學(xué)探針，可用于深入地研究宇宙學(xué)和天體物理中的諸多科學(xué)問(wèn)題，如暗物質(zhì)性質(zhì)、星系形成和演化以及哈勃常數(shù)的測(cè)量等。然而，目前已證認(rèn)的強(qiáng)透鏡系統(tǒng)數(shù)目過(guò)少，嚴(yán)重制約了相關(guān)天體物理學(xué)問(wèn)題研究的開展。
如何搜尋證認(rèn)更多強(qiáng)透鏡樣本是當(dāng)前工作中的主要問(wèn)題。通過(guò)下一代大規(guī)模測(cè)光巡天項(xiàng)目的開展，人們期待發(fā)現(xiàn)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的強(qiáng)透鏡系統(tǒng)。但如何在海量的天體圖像中快速地找到強(qiáng)透鏡候選體？近年來(lái)，人工智能的快速發(fā)展給我們提供了一種新的可能。國(guó)際上已有相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法搜索強(qiáng)引力透鏡系統(tǒng)。
龍潛研究員長(zhǎng)期從事人工智能深度學(xué)習(xí)方面的研究，他與爾欣中教授團(tuán)隊(duì)合作構(gòu)建并訓(xùn)練了一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用Julia語(yǔ)言根據(jù)引力透鏡數(shù)據(jù)的特點(diǎn)專門定制，具有規(guī)模小、速度快、針對(duì)性強(qiáng)的特點(diǎn)。他們將其應(yīng)用于歐洲南方天文臺(tái)2.6米巡天望遠(yuǎn)鏡（VST）千平方度巡天（Kilo-Degree Survey—KiDS）數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了38個(gè)新的強(qiáng)透鏡候選體。
此外，通過(guò)測(cè)試卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在不同觀測(cè)條件上的表現(xiàn)以及用不同大小的訓(xùn)練集訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，研究人員還對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性作了測(cè)試。該項(xiàng)工作構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)亦可應(yīng)用于其他的巡天數(shù)據(jù)。
該研究得到國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目、云南省人才計(jì)劃等的資助。
論文鏈接
新發(fā)現(xiàn)的38個(gè)強(qiáng)透鏡候選體其中4個(gè)的圖像
