لماذا تخمد المجرات من الخارج إلى الداخل؟ شبكة عصبية تزيل الضباب عن الصور البعيدة
صورة مجرة بعيدة ملتقطة من الأرض تشبه الرؤية عبر زجاج مصنفر: الغلاف الجوي يشوّه التفاصيل، فلا نرى أين تتشكل النجوم داخل المجرة بالضبط. تعلّمت شبكة عصبية إزالة هذا الضباب، مستعادةً الوضوح بالاستناد إلى نماذج من صور فضائية.
أخذ الباحثون تسعة عناقيد مجرية نراها كما كانت عندما كان عمر الكون نحو 5 مليارات سنة. بعد المعالجة، قسّمت كل مجرة إلى جزأين: داخلي وخارجي، وفحصوا بالألوان ما إذا كانت النجوم تتشكل هناك. اتضح أنه من بين المجرات التي كانت تُعتبر خامدة تمامًا، يحتفظ 21% منها بتشكل النجوم في المركز، و3% على الأطراف. في العناقيد، نسبة المجرات الخامدة أعلى منها في الحقل، لكن هذه الزيادة لا تعتمد على الكتلة، وهو ما يناقض الاستنتاجات السابقة.
هذا يعني أن المجرات تخمد غالبًا من الخارج إلى الداخل، خاصة الصغيرة منها. كان يُعتقد سابقًا أن كفاءة الإخماد تعتمد بشدة على الكتلة، لكن الآن يتبين أن اللون الإجمالي كان خادعًا. يمكن تطبيق هذه الطريقة على المسوحات الأرضية القائمة بالفعل، للحصول على معلومات عن ملايين المجرات دون الحاجة إلى ملاحظات جديدة. إزالة الزجاج المصنفر عن المجرات البعيدة قد بدأت للتو.
أتاح فك الالتفاف تحقيق دقة تبلغ حوالي 0.2 ثانية قوسية، وهو ما يعادل دقة تلسكوب هابل الفضائي، على الرغم من أن الصور الأرضية الأصلية كانت ذات ضبابية تتراوح بين 0.5 و0.8 ثانية قوسية. الأمر أشبه بقراءة خط صغير عبر زجاج مصنفر، ثم فجأة ترى الحروف بوضوح تام.
فكرة استعادة البنية الخفية من بيانات ضبابية تذكرنا بتقنية "تحسين الصورة" في الخيال العلمي، كما في مسلسل "ستار تريك" أو فيلم "بليد رانر"، حيث يكمل الكمبيوتر التفاصيل من فتات المعلومات. هنا تقوم الشبكة العصبية بنفس الشيء، ولكن بدقة بناءً على عينة تدريب من صور فضائية حقيقية.