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人工智能和光子学联手,让寻找木木电影网“新地球”变得更加容易

天文学与空间 2022-04-13 00:01:16

悉尼大学 艺术家对TOI 700d的印象,这是一颗地球大小的行星,位于100光年外的“可居住区”

太阳系外行星与这项研究无关

信用:NASA

澳大利亚科学家开发了一种新型传感器,用于测量和校正通过地球大气层观察时引起的星光失真,这将使研究遥远行星上生命的可能性变得更加容易

利用人工智能和机器学习,悉尼大学的光学科学家开发了一种传感器,可以抵消由地球大气热量变化引起的恒星“闪烁”

这将使从地球上的光学望远镜发现和研究遥远太阳系的行星变得更加容易

“我们识别绕遥远恒星运行的行星的主要方法是通过测量恒星光线的规律性下降,这种下降是由于行星挡住了它们的部分太阳造成的,”主要作者Dr

巴纳比·诺里斯是悉尼大学天体光子仪器实验室和悉尼大学物理学院澳大利亚天文光学学院的联合研究员

“从地面上看这真的很难,所以我们需要开发一种新的仰望星空的方式

我们还想找到一种从地球上直接观察这些行星的方法,”他说

该团队的发明现在将被部署在世界上最大的光学望远镜之一,8

夏威夷的2米斯巴鲁望远镜,由日本国家天文台操作

“当从地球上观察时,很难将恒星的‘闪烁’与行星引起的光下沉区分开来,”博士说

诺里斯说

“对系外行星的大多数观测来自轨道望远镜,如美国宇航局的开普勒

有了我们的发明,我们希望在从地面观察系外行星方面发起一场复兴

" 这项研究发表在今天的《自然通讯》上

在悉尼大学悉尼纳米科学中心的光子实验室

(从左到右):费欧娜(金)魏、克里斯托弗·贝特斯、巴纳比·诺里斯、塞尔吉奥·莱昂-萨瓦尔

学分:悉尼大学 新方法 使用新的“光子波前传感器”将有助于天文学家直接对远离地球的恒星周围的系外行星成像

在过去的20年里,我们已经探测到了太阳系以外的数千颗行星,但是只有一小部分是从地球上直接拍摄的

这严重限制了对这些系外行星的科学探索

拍摄行星图像比间接探测方法(如测量星光下沉)提供更多的信息

类地行星可能比它们的宿主恒星暗十亿倍

从墨尔本的角度来看,观察这颗与其恒星分离的行星就像是在看悉尼的一枚10美分硬币

为了解决这个问题,物理学院的科学团队开发了一种“光子波前传感器”,这是一种新的方法,可以测量由大气引起的精确失真,因此它可以被望远镜的自适应光学系统每秒钟校正数千次

“这种新型传感器将先进的光子器件与深度学习和神经网络技术相结合,为大型望远镜实现了前所未有的波前传感器,”Dr

诺里斯说

合著者、研究生费欧娜(金)魏来自悉尼大学物理学院学分:悉尼大学 与传统的波前传感器不同,它可以放置在光学仪器中形成图像的同一位置

这意味着它对目前在大型观测站使用的其他波前传感器看不见的失真类型很敏感,”他说

来自斯巴鲁望远镜和亚利桑那大学的奥利维耶·古永教授是自适应光学领域的世界领先专家之一

他说:“这无疑是一种非常创新的方法,与所有现有的方法非常不同

它有可能解决当前技术的几个主要限制

我们目前正与悉尼大学团队合作,在斯巴鲁和SCExAO(世界上最先进的自适应光学系统之一)联合测试这一概念

" 超越天文学的应用 科学家们通过建立一种新的方法来测量(和校正)直接在成像仪器的焦平面上穿过大气湍流的波前,从而取得了这一显著的结果

这是通过一种先进的光转换器来实现的,这种光转换器被称为光子灯,与神经网络推理过程相联系

“这是一种与现有方法截然不同的方法,解决了现有方法的几个主要局限,”合著者、悉尼天体光子学仪器实验室研究生金(Fiona)魏说

悉尼大学物理系悉尼天体光子仪器实验室主任塞尔吉奥·莱昂·萨瓦尔副教授说:“虽然我们来解决这个问题是为了解决天文学中的一个问题,但所提出的技术与广泛的领域极其相关

它可以应用于光学通信、遥感、体内成像以及涉及通过湍流或混浊介质(例如水、血液或空气)接收或传输精确波前的任何其他领域

"

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