Китайські вчені створили нейромережу для точного розпізнавання об’єктів у космосі

Нові дослідження, проведені вченими з Юньнаньської обсерваторії Китайської академії наук, представили метод класифікації небесних об’єктів на основі нейронної мережі. Результати опубліковані в журналі The Astrophysical Journal Supplement Series.

Джерело: phys.org

Точна класифікація зірок, галактик і квазарів має вирішальне значення для розуміння структури та еволюції Всесвіту. Хоча спектроскопічні спостереження забезпечують високу точність, вони надзвичайно затратні за часом і ресурсами.

Натомість фотометричні спостереження — ефективніші й чутливіші до тьмяніших об'єктів. Однак класифікація лише на основі морфології або спектрального енергетичного розподілу (SED) супроводжується неоднозначністю. Наприклад, квазари на великих червоних зсувів і зірки можуть виглядати як точкові джерела, що ускладнює їхнє розрізнення.

Щоб подолати ці труднощі, дослідники створили мультимодальну нейронну мережу, здатну обробляти одночасно як морфологічні характеристики, так і SED-параметри. Завдяки інтеграції цих даних модель досягла високої точності у класифікації зірок, квазарів і галактик.

Мережу тренували на основі спектроскопічно підтверджених джерел із 17-го випуску Sloan Digital Sky Survey (SDSS DR17), що забезпечило надійну основу для навчання.

При застосуванні до 5-го випуску огляду Kilo-Degree Survey (KiDS) модель успішно класифікувала понад 27 мільйонів небесних об’єктів яскравіших за r = 23 магнітуди на площі приблизно 1 350 квадратних градусів неба.

Тестування моделі підтвердило її ефективність. На прикладі 3,4 мільйона джерел з Gaia, які мають власний рух або паралакс — ознаки, властиві лише зіркам — модель правильно класифікувала 99,7% об’єктів як зірки. Подібну точність було досягнуто і в даних Galaxy And Mass Assembly (GAMA DR4), де 99,7% джерел були коректно ідентифіковані як галактики або квазари.

Цікаво, що модель змогла виправити помилки класифікації в існуючих каталогах. Випадкові перевірки показали, що деякі об’єкти, які візуально є галактиками, але були помилково позначені як зірки в SDSS, були правильно перекласифіковані нейромережею.