AI和Photonics破译了星星的“闪烁”，使其更容易找到“新地球”

艺术家对Toi 700D的印象，一个在一个“可居住区”的地球上的地球，在“可居民区”100光年。Exoplanet没有与该研究相连。

澳大利亚科学家开发了一种新型传感器，以测量和纠正通过地球大气层观察的星光扭曲，这应该使其更容易研究遥远的行星上的生活的可能性。

悉尼大学光学科学家使用人工智能和机器学习开发了一种传感器，可以中和由地球大气层的热变化引起的明星的“闪烁”。这将使地球上的光学望远镜更容易发现遥远的太阳能系统中的行星的发现和研究。

“我们识别行星轨道遥远的恒星的主要方式是通过衡量由行星造成的星光造成的星光倾斜，”罗斯·巴纳比亚·诺里斯博士（Barnaby Norris）表示，他担任悉尼大学研究员的联合职位天体仪器实验室和悉尼大学的物理学学院澳大利亚天文学光学仪器。

“这真的很难从地面上，所以我们需要开发一种仰望星星的新方式。我们还想找到一种直接从地球观察这些行星的方法，“他说。

在悉尼大学悉尼纳米科学枢纽的光子医学实验室。（从左到右）：Alison Wong，Christopher Betters，Barnaby Norris，Sergio Leon-Saval。

该团队的发明现在将在世界上最大的光学望远镜之一部署，这是夏威夷的8.2米的斯巴鲁望远镜，由日本国家天文天文台运营。

诺里斯博士说：“从地球观察时，从地球上造成的光逢低，这真的很难分开一个星星的”闪烁“。”“大多数外产的观察来自轨道望远镜，例如美国宇航局的开普勒。通过我们的发明，我们希望在地面上发起延长观察的文艺复兴。“

该研究于2020年10月21日在自然通信中公布。

新方法

使用新的“光子波前传感器”将帮助天文学家直接在地球上围绕遥远的恒星进行图像外部。

在过去的二十年中，已经发现了数千个超出了太阳系之外的行星，但只有一个小少数人直接从地球上成像。这严重限制了对这些外产的科学探索。

使行星的图像提供比间接检测方法更多的信息，例如测量星光倾斜。像地球样的行星可能似乎比他们的宿主明星昏迷了十亿次。从墨尔本看，从其明星分开的星球看起来像看着悉尼举行的10美分硬币就像。

来自悉尼大学物理学学院的共同作者和研究生Fii。

为了解决这个问题，科学团队在物理学中开发了一个“光子波前传感器”，一种允许测量大气引起的精确变形的新方法，因此它可以通过望远镜的自适应光学系统校正数千个一秒钟。

诺里斯博士说：“这个新传感器利用具有深度学习和神经网络技术的高级光子设备，以实现一个前所未有的波前传感器，为大望远镜。

“与传统的波前传感器不同，它可以放置在形成图像的光学仪器中的相同位置。这意味着它对当前在大型观察者中目前使用的其他波前传感器看不可见的扭曲类型敏感，“他说。

来自斯瓦鲁望远镜和亚利桑那大学的Olivier Guyon教授是世界上自适应光学领先的专家之一。他说：“这毫无疑问是一种非常创新的方法，与所有现有方法截然不同。它可能会解决目前技术的几个主要限制。我们目前正在与悉尼大学合作合作，与Scexao一起在Subaru测试这一概念，这是世界上最先进的自适应光学系统之一。“

超越天文学

通过建立一种新的方法来实现这种显着的结果来衡量（和校正）通过直接在成像仪器的焦平面上通过大气湍流的光的波前。这是使用高级光转换器完成的，称为光子灯笼，链接到神经网络推理过程。

“这是现有方法的根本不同的方法，并解决了目前方法的几个主要限制，”悉尼天文型仪器实验室的研究生合作金（Fiona）Wei表示。

悉尼大学物理学院悉尼天空管仪表实验室副主任Sergio Leon-Saval副教授说：“虽然我们来解决这个问题来解决天文学中的问题，所提出的技术与各种领域非常相关。它可以应用于光学通信，遥感，体内成像和任何其他领域，其涉及通过湍流或混浊介质（例如水，血液或空气）的湍流或混浊的介质接收或传输精确的波前。“

参考：BARNABY R. M. Norris，Jin Wei，Christopher H. Betters，Alison Wong和Sergio G. Leon-Saval，2020年10月21日，自然传播.DOI：
10.1038 / S41467-020-19117-W