Нейросеть превратила рисунки Галилея в снимки космического зонда

В 1612 году Галилео Галилей рассмотрел Солнце с помощью своего телескопа, проецируя изображение на белый экран. На ярком диске светила темнели и шевелились небольшие темные кляксы. Это было далеко не первое открытие солнечных пятен — об их существовании известно с глубокой древности. Однако Галилей зарисовал их с большой точностью, и эти изображения сохранились до сих пор.

Сегодня Солнце исследуют несравненно более чувствительными и сложными приборами. Они «видят» звезду в разных диапазонах волн, регистрируют магнитные поля, активность которых приводит к появлению и пятен, и выбросов массы, а также многих других явлений на Солнце. Однако рисунки Галилея обладают отдельной ценностью — исторической: их создали тогда, когда иных инструментов не существовало, и только они сохранили данные об активности Солнца 400 лет назад.

Недавно команда разработчиков из Университета Кёнхи в Сеуле создала нейросеть, которая обработала старинные рисунки, превратив их в точные аналоги снимков, полученных одним из ключевых современных инструментов гелиофизики — американским зондом SDO, работающим в УФ-диапазоне. Результаты этой работы представлены в статье, опубликованной в The Astrophysical Journal.

Для тренировки модели ученые обратились к архиву обсерватории Маунт-Вильсон, где начиная с 1912 года и — по традиции — до сих пор каждый день делают зарисовки Солнца и его пятен. Отобрав изображения за 2011-2015 годы, их дополнили УФ-снимками и данными магнитометров SDO, сделанными в соответствующие дни. Этот массив использовали для обучения нейросети.

Наконец, в систему ввели рисунки Галилея — и она смогла реконструировать не только аналоги фотографий SDO, но и силовые линии магнитных полей, какими они были тогда, в 1612 году, в окрестностях давно пропавших пятен. Ученые надеются усовершенствовать свою нейросеть и использовать ее для реконструкции Солнца, зарисованного и другими астрономами прошлого.