AIが銀河望遠鏡の画像を「より鮮明」にする方法

最先端の地上設置型望遠鏡でさえ、近視の問題に悩まされています。これは望遠鏡自体のせいではなく、常に変化する地球の大気の干渉を透かして見なければならないというジレンマによるものである場合が多いです。一般の視聴者にとっては望ましくないことですが、研究者が宇宙の正確な画像を構築する能力を著しく阻害する可能性があります。文字通りにも比喩的にもです。しかし、研究者は、既存のオープンソースのコンピューター ビジョン AI アルゴリズムを望遠鏡技術に適用することで、宇宙の観測を磨くことができることを発見しました。

今月、王立天文学会月報に掲載された論文に詳述されているように、ノースウェスタン大学と北京の清華大学の科学者チームは最近、チリ中北部に間もなく開設されるヴェラ・C・ルビン天文台の撮影パラメータに一致するようにシミュレートされたデータでAIを訓練した。ノースウェスタン大学の発表によると、同様の技術はすでに存在するが、新しいアルゴリズムは、より速く、よりリアルに、ぼやけのない高解像度の宇宙の姿を映し出すという。

「写真撮影の目的は、多くの場合、美しく見栄えの良い画像を得ることです。しかし、天文画像は科学のために使用されます」と、ノースウェスタン大学のコンピューターサイエンスの助教授で、この研究の主任著者であるエマ・アレクサンダー氏は述べた。アレクサンダー氏は、画像データを適切にクリーンアップすることで、天文学者ははるかに正確なデータを得ることができると説明した。AIアルゴリズムが計算的にそれを行うため、物理学者はより正確な測定値を収集できる。

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結果は、より美しい銀河のポートレートだけでなく、より信頼できる研究資料にもなります。たとえば、銀河の形状を分析すると、宇宙最大の天体に対する重力の影響を判定するのに役立ちます。その画像をぼかすと、低解像度の技術や大気の干渉によって、科学者の信頼性と正確性が低下します。チームの研究によると、最適化されたツールは、従来のぼかし除去方法と比較して約 38 パーセント、既存の最新の方法と比較して約 7 パーセント少ないエラーで画像を生成しました。

さらに、チームの AI ツール、コーディング、チュートリアル ガイドラインはすでにオンラインで無料で公開されています。今後、関心のある天文学者は誰でもこのアルゴリズムをダウンロードして利用し、各自の天文台の望遠鏡を改良して、より優れた正確なデータを取得できるようになります。

「今、私たちはこのツールを天文学の専門家の手に渡しています」とアレクサンダー氏は続けた。「これは、可能な限り最も現実的なデータを取得するための天体調査にとって貴重なリソースになると考えています。」それまでは、天文学ファンは、2024年に正式にオープンして星の詳細な調査を開始するルービン天文台から、はるかに詳細な結果が得られることを期待できます。