FLIP снижает шум на снимках экзопланет с телескопа James Webb
Исследователи разработали программный метод FLIP, который моделирует работу NIRCam и помогает выделять экзопланеты на фоне яркого света звезд
Один основной источник · Как мы проверяем новости
Что произошло
Исследовательская команда разработала программный процесс FLIP, который использует физическую модель оборудования телескопа и программно настраивает ее параметры. Метод предназначен для получения изображений экзопланет с меньшим уровнем шума.
FLIP применяет модель камеры NIRCam телескопа James Webb с 10⁶ возможных параметров. Сначала система создает имитацию функции рассеяния точки, а затем оптимизирует ее с помощью градиентного спуска на данных от реальной звезды.
Как работает метод
Функция рассеяния точки описывает, как телескоп искажает изображение точечного источника света. Вместо идеальной точки объект на снимке выглядит слегка размытым из-за особенностей оборудования и ограничений точности наведения.
Обычно такую функцию получают по наблюдениям известного объекта либо рассчитывают на основе модели поведения оборудования. Первый подход помогает снижать шум, но его точность может меняться из-за изменений в работе телескопа и различий между длинами волн. Второй требует настройки большого числа параметров.
После первоначальной оптимизации результат дополнительно настраивают на самом научном изображении. На современном графическом процессоре весь процесс занимает немного больше получаса.
Почему это важно
Наблюдать экзопланеты напрямую или изучать свет, прошедший через их атмосферы, сложно из-за того, что звезды значительно ярче света, который приходит от планет. Коронаграфы блокируют большую часть звездного света, однако шум, вызванный небольшими изменениями конфигурации телескопа и его наведения, ограничивает их эффективность.
В испытаниях на данных James Webb метод повысил отношение сигнала к шуму в 1,5–2 раза в зависимости от наблюдений. На длине волны, подходящей для обнаружения углекислого газа, исследователи впервые обнаружили одну из планет в данных James Webb.
Контекст испытаний
Для проверки метода использовали наблюдения звезд HIP 65426 и 51 Eridani, у которых известны экзопланеты, а также TYC 5899, у которой известные экзопланеты отсутствуют и которая заметно меняется между наблюдениями.
Для TYC 5899 новый подход повысил чувствительность наблюдений в 15 раз. HIP 65426 и 51 Eridani относятся к молодым звездам, а две из исследованных звезд имеют массивные планеты, которые еще сохраняют тепло после гравитационного коллапса.
Источники
Один основной источник. Как мы проверяем новости
