近日，中國科學(xué)院云南天文臺麗江天文觀(guān)測站研究員龍潛與云南大學(xué)中國西南天文研究所宇宙學(xué)研究組教授爾欣中團隊合作，利用人工智能深度學(xué)習的方法，發(fā)現 38 個(gè)新的強引力透鏡候選體。相關(guān)研究成果發(fā)表在《英國皇家天文學(xué)會(huì )月刊》(MNRAS)上。

引力透鏡形成機理圖/圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )

　　星系尺度的強引力透鏡系統是重要的宇宙學(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的測量等。然而，目前已證認的強透鏡系統數目過(guò)少，制約了相關(guān)天體物理學(xué)問(wèn)題研究的開(kāi)展。

新發(fā)現的 38 個(gè)強透鏡候選體其中 4 個(gè)的圖像

　　如何搜尋證認更多強透鏡樣本是當前工作中的主要問(wèn)題。通過(guò)下一代大規模測光巡天項目的開(kāi)展，人們期待發(fā)現數以萬(wàn)計的強透鏡系統。但如何在海量的天體圖像中快速地找到強透鏡候選體?近年來(lái)，人工智能的快速發(fā)展為我們提供了新的可能。國際上已有相關(guān)研究團隊利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法搜索強引力透鏡系統。

　　龍潛長(cháng)期從事人工智能深度學(xué)習方面的研究，與爾欣中團隊合作構建并訓練了一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )使用 Julia 語(yǔ)言根據引力透鏡數據的特點(diǎn)專(zhuān)門(mén)定制，具有規模小、速度快、針對性強的特點(diǎn)?？蒲腥藛T將其應用于歐洲南方天文臺 2.6 米巡天望遠鏡(VST)千平方度巡天(Kilo-Degree Survey—KiDS)數據，發(fā)現 38 個(gè)新的強透鏡候選體。

　　此外，通過(guò)測試卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )在不同觀(guān)測條件上的表現以及用不同大小的訓練集訓練網(wǎng)絡(luò )，研究人員對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的穩定性作了測試。該研究構建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )亦可應用于其他的巡天數據。

　　龍潛是論文共同通訊作者。研究工作受到國家自然基金面上項目、云南省海外高層次人才計劃等的資助。
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