借助AI和光子学研究宜居系外行星

悉尼，2020年10月23日-悉尼大学的研究人员开发了一种传感器，该传感器能够校正由于地球大气热变化引起的星光畸变。该传感器将允许地面望远镜研究可居住的系外行星。

该技术建立在一种测量和校正光波阵面的方法上，该波阵面直接在成像仪器的焦平面处通过大气湍流。这是使用光子灯笼完成的，以转换光，该光子与神经网络推理过程相关联。研究人员将该设备称为光子波前传感器，可以将其直接放置在形成图像的光学仪器中。

该设备可以使用望远镜的自适应光学系统每秒数千次测量和校正由大气引起的变形，以产生清晰的图像。

在悉尼大学悉尼纳米科学中心的光子实验室中

悉尼大学的Barnaby Norris表示：“这种新型传感器将先进的光子设备与深度学习和神经网络技术相结合，从而实现了用于大型望远镜的前所未有的波前传感器类型。”

该技术将使地面望远镜能够对系离地球的遥远恒星运行的系外行星成像。在过去的二十年中，虽然很少有地面仪器发现过数千颗系外行星。

诺里斯说：“从地球观察时，很难将恒星的“闪烁”与行星造成的光倾角区分开。 “关于系外行星的大多数观察来自于绕行望远镜，例如美国宇航局的开普勒。通过我们的发明，我们希望从地面进行系外行星观测的复兴。”

该传感器将部署在由日本国家天文台运营的夏威夷8.2米斯巴鲁望远镜中。

“毫无疑问，这是一种非常创新的方法，与所有现有方法大不相同，”亚利桑那大学的奥利弗·盖翁说。 “它有可能解决当前技术的几个主要限制。我们目前正在与悉尼大学团队合作，在斯巴鲁与SCExAO一起测试这一概念，后者是世界上最先进的自适应光学系统之一。”

据悉尼大学悉尼天文光子仪器实验室主任Sergio Leon-Saval称，该技术可能在包括光通信，遥感和体内成像在内的广泛领域中被证明是有用的。这些应用各自需要通过诸如水，血液，空气之类的湍流或浑浊介质来接收和传输准确的波前。