利用 Transformer 探测星系团中的强引力透镜弧

星系团中的强引力透镜可探测暗物质晕致密核的质量属性，在原本无法达到的通量水平和空间分辨率下研究遥远宇宙，并独立约束宇宙学模型。下一代大规模巡天成像预计将发现数千个星系团尺度的强透镜，这将为应用星系团尺度强透镜解决天体物理与宇宙学问题带来前所未有的机遇。然而，由于强透镜信号特别是强引力透镜弧的复杂性与多样性，海量数据给天文学家识别和提取强透镜信号带来挑战。为此，我们提出一个探测星系团尺度强引力透镜弧的框架，包含基于 transformer 的检测算法与图像模拟算法。我们通过模拟将星系团尺度强引力透镜弧的先验信息嵌入训练数据，随后用模拟图像训练检测算法。我们使用训练好的 transformer 从模拟数据与真实数据中探测强引力透镜弧。结果表明，我们的方法在模拟图像强引力透镜弧探测中可达到 99.63% 准确率、90.32% 召回率、85.37% 精确率与 0.23% 假阳性率，并几乎能检测出真实观测图像中所有的强引力透镜弧。此外，借助一种解释方法，我们展示了该方法能识别模拟数据中嵌入的重要信息。下一步，为检验我们方法的可靠性与可用性，我们将把它应用于现有观测（如 DESI Legacy Imaging Surveys）以及即将开展的大尺度巡天（如 Euclid 和 CSST）的模拟数据。