Naujas FLIP metodas JWST archyviniuose duomenyse atskleidė dujinę milžinę 51 Eridani b
JAV Northwestern universiteto astrofizikai dvejų metų senumo JWST stebėjimuose aptiko dujinę milžinę 51 Eridani b, kurios standartinis duomenų apdorojimas nebuvo parodęs. Tam padėjo naujas žvaigždės atspindžio atėmimo metodas FLIP, kuris archyviniuose duomenyse teleskopo jautrumą padidino 2-15 kartų.
Apie darbą pranešta lapkričio 4 dieną žurnale Nature.
Planetos gali būti milijoną kartų blankesnės už savo žvaigždes, o net ir koronografas žvaigždės šviesos visiškai neužgesina. Maždaug du dešimtmečius astronomai iš kadro atimdavo kitos etaloninės žvaigždės vaizdą. Tačiau teleskopas niekada nebūna visiškai nejudrus – nanometriniai veidrodžių poslinkiai ir kriogeninių aušintuvų vibracija pakeičia išsklaidytos šviesos vaizdą. Dėl to etalonas tiksliai nesutampa su stebėjimo kadru, o likusios šviesos pakanka planetai paslėpti.
Rodrigo Ferrer-Chavez iš docento Jasono Wango grupės vietoje to kuria skaitmeninį JWST dvynį, kuris seka šviesos kelią nuo veidrodžių iki detektorių. Milijonai tokio modelio parametrų derinami naudojant neuroninių tinklų mokymui skirtus įrankius, kol modelis atkuria tikrą atspindį, o tada jis atimamas iš vaizdo. Kad kartu nebūtų pašalinta ir pati planeta, modelis pirmiausia kalibruojamas pagal etaloninę žvaigždę, o moksliniame kadre koreguojama tik dalis parametrų. Kaip pabrėžė Wangas, dirbtinis intelektas šiame metode nenaudojamas, nes teleskopo fizika ir taip yra žinoma.
51 Eridani b anksčiau buvo atrasta antžeminiais teleskopais, tačiau JWST ją stebėjo 4,3 mikrometro bangos ilgyje, kur stipriai sugeria anglies dioksidas. CO2 dujinės milžinės atmosferoje susilpnino signalą, todėl standartinis KLIP algoritmas jo neatskyrė nuo atspindžio. FLIP metodas planetą parodė didesniu nei 5 sigma statistiniu reikšmingumu – būtent ten, kur jos ir buvo tikėtasi.
Pasak tyrėjų, toks metodas gali būti svarbus ir ateities observatorijoms. NASA siūlomam teleskopui Habitable Worlds Observatory, kuris būtų skirtas į Žemę panašių planetų vaizdavimui, gali reikėti pikometrų lygio optinio stabilumo – 100-1000 kartų didesnio nei JWST. FLIP siūlo dalį tokio tikslumo kompensuoti skaitmeniniu apdorojimu.
