कृत्रिम बुद्धिमत्ताको चमत्कार : १३ अर्ब प्रकाशवर्ष टाढाका आकाशगंगासम्म पुग्यो चिनियाँ वैज्ञानिकको दृष्टि

बेइजिङ — ब्रह्माण्डको सबैभन्दा गहिरो अँध्यारो कुनामा लुकेका सूक्ष्म प्रकाश संकेतलाई पढ्न सक्ने कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) मोडेल विकास गरेर चिनियाँ अनुसन्धानकर्ताहरूले खगोल विज्ञानमा ऐतिहासिक फड्को मारेका छन्। Tsinghua University का बहुविषयगत अनुसन्धान टोलीले कम्प्युटेशनल अप्टिक्स र उन्नत एआई एल्गोरिद्मको संयोजनबाट ‘ASTERIS’ (Astronomical Spatiotemporal Enhancement and Reconstruction for Image Synthesis) नामक मोडेल तयार गरेको हो।

अन्तर्राष्ट्रिय प्रतिष्ठित जर्नल Science मा शुक्रबार प्रकाशित अध्ययनअनुसार, यो मोडेलले अत्यन्तै कमजोर खगोलीय संकेतहरू निकाल्न, १३ अर्ब प्रकाश वर्षभन्दा टाढाका आकाशगंगाहरू पहिचान गर्न र हालसम्मकै सबैभन्दा गहिरा अन्तरिक्ष तस्बिरहरू उत्पादन गर्न सक्षम बनाएको छ।

ब्रह्माण्डको उत्पत्ति र विकासक्रम बुझ्न टाढा र अत्यन्तै फिका देखिने खगोलीय वस्तुहरूको अध्ययन अत्यावश्यक मानिन्छ। तर, खगोलविदहरूले लामो समयदेखि एउटा गम्भीर चुनौती सामना गर्दै आएका थिए, टाढाका वस्तुहरूबाट आउने कमजोर प्रकाश संकेतहरू आकाशीय पृष्ठभूमि आवाज (background noise) र दूरबिनबाट निस्कने तापीय विकिरणले ढाकिदिनु।

यही चुनौती समाधान गर्न ASTERIS मोडेलले “self-supervised spatiotemporal denoising” प्रविधि प्रयोग गर्छ। अनुसन्धान टोलीले यो प्रविधि James Webb Space Telescope (JWST) बाट प्राप्त डाटामा प्रयोग गर्दा अवलोकन दायरा ५०० न्यानोमिटरको दृश्य प्रकाशदेखि ५ माइक्रोमिटरसम्मको मध्यम इन्फ्रारेड क्षेत्रमा विस्तार भएको पत्ता लगायो। यसले अवलोकन गहिराइ १.० म्याग्निच्युडले बढाएको छ, जसको अर्थ—पहिलेभन्दा २.५ गुणा फिका वस्तुहरू समेत अब पत्ता लगाउन सकिने भएको छ।

ASTERIS को प्रयोगबाट अनुसन्धानकर्ताहरूले “Cosmic Dawn” अर्थात बिग ब्याङपछि करिब २० करोडदेखि ५० करोड वर्षको अवधिमा बनेका १६० भन्दा बढी सम्भावित उच्च–रेडसिफ्ट आकाशगंगाहरू पहिचान गरेका छन्। यो संख्या अघिल्ला विधिबाट गरिएका खोजभन्दा तीन गुणा बढी हो।

टोलीका सदस्य तथा Tsinghua University को खगोल विज्ञान विभागका सह–प्राध्यापक काई झेङका अनुसार, “यो प्रविधिले प्रारम्भिक ब्रह्माण्ड अध्ययनमा नयाँ ढोका खोलेको छ। हामीले पहिले असम्भव ठानिएका संकेतहरू पनि अब स्पष्ट रूपमा देख्न सकेका छौं।”

परम्परागत रूपमा आवाज घटाउने प्रविधि धेरै तस्बिरहरूलाई एकसाथ ‘स्ट्याक’ गरेर समान प्रकारको आवाज हुने मान्यतामा आधारित हुन्छ। तर गहिरो अन्तरिक्षमा शोर समय र स्थानअनुसार फरक–फरक हुन्छ। ASTERIS ले गहिरो अन्तरिक्ष तस्बिरलाई त्रि–आयामिक स्पेस–टाइम भोल्युमका रूपमा पुनर्निर्माण गरेर यो समस्या समाधान गरेको छ।

यसमा प्रयोग गरिएको “photometric adaptive screening mechanism” ले सूक्ष्म आवाज उतार चढावलाई छुट्याएर टाढाका ताराहरू र आकाशगंगाबाट आउने अति–कमजोर संकेतहरू पहिचान गर्न सक्षम बनाउँछ।

अनुसन्धानको समीक्षा गर्ने एक विज्ञले यसलाई “खगोल विज्ञानका विभिन्न क्षेत्रमा गहिरो प्रभाव पार्न सक्ने अत्यन्तै सान्दर्भिक कार्य” भनी टिप्पणी गरेका छन्। त्यस्तै, छिङ्ह्वा विश्वविद्यालयकै स्वचालन विभागका प्राध्यापक दाई च्योङ्हाईका अनुसार, “प्रकाशीय शोरले ढाकिएका फिका खगोलीय वस्तुहरूलाई उच्च निष्ठाका साथ पुनर्निर्माण गर्न अब सम्भव भएको छ।”

अनुसन्धानकर्ताहरूले यो एआई मोडेल विशाल परिमाणका अन्तरिक्ष दूरबिन डाटा विश्लेषण गर्न सक्षम र विभिन्न अवलोकन प्लेटफर्मसँग अनुकूल हुने बताएका छन्। त्यसैले यसलाई भविष्यमा सार्वभौमिक गहिरो–अन्तरिक्ष डाटा सुधार प्लेटफर्मका रूपमा विकास गर्न सकिने सम्भावना देखिएको छ।

आगामी पुस्ताका दूरबिनहरूमा यो प्रविधि प्रयोग गरी डार्क एनर्जी, डार्क म्याटर, ब्रह्माण्डको उत्पत्ति तथा एक्सोप्लानेटहरूको रहस्य समाधान गर्ने दिशामा ठूला वैज्ञानिक प्रश्नहरूको उत्तर खोजिने अपेक्षा गरिएको छ।

कुल मिलाएर, ASTERIS ले केवल तस्बिर स्पष्ट बनाउने काम मात्र गरेको छैन; यसले मानव जातिको दृष्टि नै १३ अर्ब प्रकाशवर्ष टाढासम्म विस्तार गर्दै ब्रह्माण्डको आदिकालीन कथालाई अझ स्पष्ट रूपमा पढ्ने अवसर प्रदान गरेको छ।