Нейросеть перетворила малюнки Галілея в знімки космічного зонда

Anonim

У 1612 році Галілео Галілей розглянув Сонце за допомогою свого телескопа, проектуючи зображення на білий екран. На яскравому диску світила темніли і ворушилися невеликі темні плями. Це було далеко не перше відкриття сонячних плям - про їх існування відомо з глибокої давнини. Однак Галілей замалював їх з великою точністю, і ці зображення збереглися до цих пір.

Сьогодні Сонце досліджують незрівнянно більш чутливими і складними приладами. Вони «бачать» зірку в різних діапазонах хвиль, реєструють магнітні поля, активність яких призводить до появи і плям, і викидів маси, а також багатьох інших явищ на Сонці. Однак малюнки Галілея мають окремої цінністю - історичної: їх створили тоді, коли інших інструментів не існувало, і тільки вони зберегли дані про активність Сонця 400 років тому.

Нейросеть перетворила малюнки Галілея в знімки космічного зонда 2947_1
Зліва - малюнок, зроблений Галілеєм 2 червня 1612 року. Праворуч - результати його обробки новим ІІ, імітація знімків SDO на різних довжинах УФ-хвиль / © Lee et al., 2021

Нещодавно команда розробників з Університету Кёнхі в Сеулі створила нейросеть, яка опрацювала старовинні малюнки, перетворивши їх в точні аналоги знімків, отриманих одним з ключових сучасних інструментів геліофізики - американським зондом SDO, які працюють в УФ-діапазоні. Результати цієї роботи представлені в статті, опублікованій в The Astrophysical Journal.

Нейросеть перетворила малюнки Галілея в знімки космічного зонда 2947_2
Зліва - малюнок астронома з обсерваторії Маунт-Вільсон, зроблений 6 червня 2014 року. Праворуч - відповідна магнітограми, зафіксована апаратом SDO / © Lee et al., 2021

Для тренування моделі вчені звернулися до архіву обсерваторії Маунт-Вільсон, де починаючи з 1912 року і - за традицією - до сих пір кожен день роблять замальовки Сонця і його плям. Відібравши зображення за 2011-2015 роки, їх доповнили УФ-знімками і даними магнітометрів SDO, зробленими в відповідні дні. Цей масив використовували для навчання нейромережі.

Нарешті, в систему ввели малюнки Галілея - і вона змогла реконструювати не тільки аналоги фотографій SDO, а й силові лінії магнітних полів, якими вони були тоді, в 1612 році, в околицях давно зниклих плям. Вчені сподіваються удосконалити свою нейросеть і використовувати її для реконструкції Сонця, зарисованного і іншими астрономами минулого.

Джерело: Naked Science

Читати далі