Астрономы обнаружили скрытую инопланетную планету на снимках «Джеймса Уэбба»
Новый вычислительный метод FLIP, использующий цифровой двойник камеры NIRCam, позволяет убирать свет звёзд со снимков и повышает чувствительность обнаружения экзопланет в 2–15 раз. Технология уже выявила ранее скрытую планету в существующих данных телескопа
Short Summary
Учёные разработали новую технику обработки изображений, которая использует цифровой двойник камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam — Near-Infrared Camera) телескопа «Джеймс Уэбб», чтобы устранять подавляющее сияние звёзд. В ходе тестов на известных планетах метод обеспечил в 2–15 раз большую чувствительность обнаружения по сравнению с традиционными подходами, а также позволил выявить экзопланету, которая ранее оставалась скрытой в уже имеющихся наблюдениях. Результаты опубликованы в журнале «Nature» 4 ноября.
Млечный Путь, как считается, содержит миллиарды планет за пределами Солнечной системы, однако прямое наблюдение за ними крайне затруднено: даже мельчайшие несовершенства оптики телескопа мешают отделить слабый свет планеты от сияния её звезды. Метод, названный Physics-based Learning for Imaging Planets (FLIP — метод обучения для визуализации планет, основанный на физических принципах), сочетает физическую модель инструмента с алгоритмами оптимизации из машинного обучения: исследователи просчитывают миллионы возможных искажений и точно моделируют картину звёздного света, чтобы затем вычесть её из снимка. Как отмечает соавтор работы Кэти Боуман из Калифорнийского технологического института (Caltech), прежняя попытка научить нейросеть предсказывать структуру бликов оказалась неудачной, но помогла команде лучше понять задачу и прийти к физическому моделированию.
Ключевое следствие — возможность повторно анализировать уже накопленный архив «Джеймса Уэбба» и искать планеты, которые были пропущены или не поддавались обнаружению, без новых наблюдений. По словам авторов, метод не привязан именно к JWST (James Webb Space Telescope — космический телескоп «Джеймс Уэбб») и может применяться на любом телескопе, включая будущий Roman Space Telescope (космический телескоп «Роман») и наземные инструменты, а также повлиять на проектирование миссии Habitable Worlds Observatory (обсерватория обитаемых миров), где задача осложняется тем, что планета земного типа примерно в 10 млрд раз тусклее своей звезды. Как заявил соавтор Джейсон Ван, команда «открыла новую границу», впервые выйдя за предел стабильности телескопа.
Новый метод FLIP
Технология Physics-based Learning for Imaging Planets (метод обучения для визуализации планет, основанный на физических принципах) использует физическую модель камеры NIRCam (Near-Infrared Camera — камера ближнего инфракрасного диапазона) и алгоритмы оптимизации из машинного обучения для точного моделирования и вычитания звёздного света
Рост чувствительности в 2–15 раз
В испытаниях на известных планетах метод показал в 2–15 раз большую чувствительность обнаружения, чем традиционные подходы
Планета найдена в старых данных
FLIP (метод обучения для визуализации планет, основанный на физических принципах) уже выявил ранее скрытую экзопланету в существующих наблюдениях JWST (James Webb Space Telescope — космический телескоп «Джеймс Уэбб»), что открывает возможность пересмотра архивов телескопа
Преодолён предел стабильности телескопа
Метод компенсирует искажения размером до нанометра вычислительно, а не аппаратно, и, по словам авторов, применим к любому телескопу, включая будущие миссии вроде Habitable Worlds Observatory (обсерватория обитаемых миров)
Text generated using AI
