新發現數百個重力透鏡星系,AI 是幕後功臣

作者 | 發布日期 2020 年 05 月 25 日 8:52 | 分類 AI 人工智慧 , 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


廣義相對論告訴我們,所有事物,包含沒有靜止質量的光子,都會受物體質量的影響,當光子經過大質量天體附近時路徑會偏轉。這種光線的偏移稱為「重力透鏡效應」,是廣義相對論最早得到證實的現象之一。

在宇宙學中,有 2 種​​類型的重力透鏡,第一種是「弱重力透鏡」,來自遙遠背景的星光穿過前方的星系團,但不靠近任何特定的星系,因為重力影響較小,光線偏折較少,背景星系的形狀會稍微變形。透過觀察這些畸變,天文學家可以測量宇宙物質的平均密度,有助我們了解暗能量。

第二種是「強重力透鏡」,這比較罕見。更強的光線偏折來自更強的重力,背景星系幾乎被前方星系阻擋,這時遙遠的星光會強烈扭曲,通常會變成圍繞前景星系的光弧。由於畸變的程度取決於質量,因此我們可以測量該前景星系暗物質的數量,也能測量宇宙的膨脹速率。

但強重力透鏡效應很少見,因此很難找到足夠樣本調查。為了對暗物質和暗能量的測量準確性更高,我們需要研究更多有強重力透鏡效應的星系。

▲ AI 發現的強重力透鏡星系候選者(左),與哈伯望遠鏡後續的觀測照片(右)。(Source:Universe Today

最近一個研究團隊使用 AI 在巡天數據尋找這種星系,以已知的強重力透鏡星系的照片培訓 AI,經過訓練及學習,已另外發現 300 多個候選的強重力透鏡星系,後續並透過哈伯太空望遠鏡觀察,證實其中有許多候選者。

這個方法相當有用,團隊計劃繼續分析其他天區的數據,再找出至少 1,000 個強重力透鏡星系。如果成功,此方法將成為了解宇宙的有力工具。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:Lensshoe_hubble.jpg: ESA/Hubble & NASAderivative work: Bulwersator / Public domain)