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本项研究通过人工智能的深度学习方法，对国际斯隆巡天三期释放的类星体光谱数据进行微弱信号搜寻和数据分析，发现107例宇宙早期星系内的冷气体云块成分的关键探针中性碳吸收体。相关研究方法与成果对探索星系如何形成和演化提供了新的研究方式，也充分显现人工智能在天文海量数据中探寻微弱信号的广泛应用潜力和前景。研究成果论文5月15日在国际天文学顶级期刊《皇家天文学会月报》(MNRAS)上发表。

葛健指出，研究冷气体和尘埃为天文学家们理解星系从“最初组装”到恒星形成时期的剧烈变化、再到演化后期的整个星系生命周期提供了关键手段，而想要研究冷气体和尘埃，就需要探针。由于早期宇宙的星系离地球太遥远，天文学家无法将星系自身发的光作为探针来观测并研究冷气体和尘埃。然而，宇宙中比星系要亮百倍以上的类星体所发出的光在经过宇宙早期星系时会被其中的气体和尘埃吸收，产生类星体的吸收光谱。其中，中性碳的吸收光谱可以帮助天文学家准确跟踪冷气体云块，因此，中性碳吸收体成为研究星系形成和演化的重要探针。

研究团队采用创新方法，首先形成与真实吸收线无任何区别的仿真信号来充分训练深度神经网络，使之学习吸收线的所有特征；为提高探测灵敏度，研究团队有意增加了低信噪比样本的训练，使深度学习神经网络的探测精度达到99.8%，探测完备性也显著提升约30%，达到99%。这种人工智能的训练和搜寻方式大大缩短搜寻时间，并提高探测灵敏度和对微弱信号探测的完备性。

此次发现如此多冷气体的中性碳吸收体，研究团队把这些光谱叠加到一起b体育登录入口app下载，极大提高探测各种金属元素丰度的能力，并能直接测量尘埃吸附导致的部分金属丰度缺失。研究结果表明，早在宇宙只有约30亿年的年龄时，这些携带中性碳吸收体探针的早期星系已经过快速物理和化学演化，进入介于大麦哲伦矮星系和银河系之间的物理和化学演化状态，大量的金属产生，同时部分金属被吸附到尘埃上，产生观测到的尘埃红化结果。

本项研究结果还独立验证了近期詹姆斯·韦伯太空望远镜首次在宇宙最早的恒星中探测到类似钻石的碳尘埃的新发现，预示部分星系的演化比预期要快得多，挑战了现有的星系形成和演化模型。研究团队认为，本次研究通过观测类星体的吸收光谱来研究早期星系，这将为未来宇宙和星系早期演化研究提供一个全新而强有力的研究手段，以及与詹姆斯·韦伯太空望远镜相互补的研究方式。

活动期间，宁夏科技馆携手中国科技馆和江西、甘肃、河北及郑州等省市科技馆的全国科技馆科技辅导员与红领巾讲解员们，通过讲述钱学森、袁隆平、叶叔华、屠呦呦、顾方舟等老一辈科学家故事，以及“放牛娃杨惟义的昆虫梦”“守敬之光，照耀古今”等科学家精神优秀舞台剧表演，展现科技工作者无私奉献，至诚报国，为中华民族伟大复兴作出的贡献。宁夏科技馆还与多所学校发起共建“科学家故事众创空间”行动，大力开展科学家精神进校园活动。

在2024年“全国科技工作者日”来临之际b体育登录入口app下载，活动还邀请了宁夏枸杞种质创新与遗传改良研究团队首席专家、宁夏蔬菜产业首席专家、宁夏铍产业应用学术带头人、宁夏医科大学总医院负责人等知名科学家，以及首届国家卓越工程师奖获奖团队代表等一线科技工作者代表参加，向他们表达敬意和问候，并向广大科技工作者发出“点亮精神火炬、凝聚科技力量，勇当科技自立自强排头兵”的倡议。

“礼赞科学家”主题科普活动围绕爱国、创新、求实、奉献、协同、育人的科学家精神开展科普剧展演、“科学家精神”进校园、公益电影展映、短视频征集、主题科普讲座、知识竞赛等一系列丰富的科普活动，旨在大力弘扬科学家精神，宣传科技工作者为科技进步、民生改善、创新发展做出的重要贡献，激励和引导广大科技工作者勇担时代使命、勇攀科技高峰。同时，注重以新时代科学家精神为引领b体育登录入口app下载，培育青少年的科学兴趣，鼓励他们追逐科学梦想。

本次主题科普活动由中国科协科普部、教育部校外教育培训监管司指导，中国科技馆、中国自然科学博物馆学会科技馆专委会、宁夏科协共同主办，宁夏科技馆承办，组织26个省市80余家科普场馆和中国科学院沙坡头沙漠研究试验站、宁东能源化工基地煤间接液化创新实践基地等科普教育基地及银川市实验中学等100多所中小学校共同参与。来自全国各地科技馆、科学家精神教育基地和科技工作者、中小学师生等代表参加活动。(完)