這張圖裡,藏着一顆星星,你能找到嗎?

這是“中國天眼”FAST捕捉到的一張“脈沖星”信号圖。(FAST是目前世界上靈敏度的射電望遠鏡)
普通人很難從信号圖中看到星星的痕迹。
即使是天文學家,從海量圖片中肉眼識别,也并不是一件容易事。
如今,AI技術的加入,正在讓科學家更快、更高效的“找星星”。
在2021世界人工智能大會上,騰訊公司董事會主席、首席執行官馬化騰透露,騰訊将和國家天文台聯合啟動“探星計劃”,将AI技術用于尋找脈沖星,探索宇宙。
雙方将基于騰訊優圖實驗室的計算機視覺技術、騰訊雲的計算能力,用“雲+AI”幫助中國天眼FAST處理每天接收到的龐大數據,并通過視覺AI分析找到脈沖星線索,輔助快速射電暴和近密雙星系統中脈沖星搜索。
AI+天文,這一次,騰訊把目光放在了137億光年之外。
1.百億光年的追尋
137億光年,是“中國天眼”FAST目前最長的觀測距離。
FAST,全稱“500米口徑球面射電望遠鏡”(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope),是世界的射電天文望遠鏡,占地面積約30個足球場大,也是中國有史以來的天文工程。

在貴州省平塘縣的喀斯特窪地裡,FAST正日夜觀測着浩渺宇宙,接收着光年外天體的微弱信号
它的誕生,更好的幫助中國在天體物理領域深入研究,幫助人類探索宇宙起源和演化。
例如,它也在搜索可能的星際通訊信号,尋找外星文明。
FAST的另一個重要科學目标,就是搜尋和觀測宇宙中的“脈沖星”。
脈沖星,因為周期性的發射電磁波,被稱為宇宙中的“燈塔”、“最的時鐘”,是理想的天體,也是宇宙演化的研究參考。
它可以告訴人類,你在宇宙中是什麼位置,在未來的星際航行中,用來确定宇宙空間的方向。
隻不過,脈沖星也是宇宙中的“黯淡星”,它們肉眼不可見,信号暗弱,容易被人造電磁幹擾淹沒。
它們向地球也許已經發射了億萬年的信号,但是幾十年前才第一次被人類接收。
作為世界上最強大的脈沖星搜尋利器,FAST可以更容易找到這群暗弱的星體,建成以來,已經發現了350多顆脈沖星。
但是新的難題讓這些暗弱的星星,被人類“看見”得又晚了一些。
2.用AI“找星星”
作為“觀天巨目,國之重器”,FAST每天将會産生500TB的數據。
它在1周内産生的脈沖星觀測數據,大約能得到3000多萬張信号圖,如果以人工肉眼處理,按照1張/秒速度,在不吃不喝不休息的條件下,需要用一年的時間才能處理完。
這樣的識别任務,給天文學家帶來了巨大的壓力。

複雜的圖像數據
而“雲+AI”,可以很好的解決這樣的難題——隻需要3天時間就可以完成上述1年的工作量。
AI替代人眼快速從海量信号圖裡預篩選出帶有脈沖星特征的圖片,騰訊雲則為日以百TB計的數據提供強大的存儲和計算資源。
天文學家隻需要複核一遍“過濾”後的少量樣本,也許就能捧出一顆“新星”。
除了脈沖星,騰訊還将通過AI重點輔助搜索輻射模式更特殊、天體運動更複雜的天文現象。
例如“近密雙脈沖星”,這是特殊的天體系統,兩顆中子星在引力束縛下相互繞轉,短軌道周期的系統由于複雜的運動模式很難被現有算法發現;
又比方說“快速射電暴”,如果宇宙中突然有毫秒量級的強烈射電輻射,可能就來自它,科學家認為也許是某種天體發生的爆炸,但其物理起源仍未知。而AI則能幫助增加快速射電暴的探測樣本,幫助人類解密它的起源,更好聽清這些天體隕落前的吟唱。

宇宙地圖裡的快速射電暴
在雲+AI的輔助下,國家天文台算力、人工成本大大降低的同時,脈沖星等天體及天文現象的搜索效率将得到顯著提升。
“看看星空,會覺得自己渺小,所以什麼事情仔細一想,都沒什麼大不了。”
就像對AI的未知,仍然大于已知一樣,人類對宇宙的探索也永無止盡。137億光年之外,也許是無底黑暗,也許是明媚星辰。
未來,騰訊将繼續推動“科技向善”、“AI向善”,通過“雲+AI”,腳踏實地助力實體産業降本增效,也會時不時仰望星空,向未來探索。
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