Հետազոտողները «Վեբի» տվյալներում ստացել են հայտնի 51 Էրիդանի b մոլորակի պատկերը

Հետազոտողները Ջեյմս Վեբի տիեզերական աստղադիտակի դիտարկումների հիման վրա ստացել են հայտնի հսկա 51 Էրիդանի b մոլորակի առաջին պատկերն ինֆրակարմիր տիրույթում՝ 4,3 միկրոմետր ալիքի երկարության վրա, որտեղ ստանդարտ մշակմամբ մոլորակը չէր հաջողվել հայտնաբերել։

Թիմը «Վեբի» մերձինֆրակարմիր տեսախցիկի դիտարկումները մշակել է մոլորակների պատկերներ ստանալու համար ֆիզիկայի վրա հիմնված ուսուցում կոչվող մեթոդով՝ FLIP-ով։ Nature-ում հրապարակված հոդվածում հետազոտողները նշում են, որ փորձարկումների ընթացքում իրենց մեթոդը ստանդարտ մշակման համեմատ թույլ լուսարձակող մոլորակների նկատմամբ զգայունությունը բարելավել է 2–15 անգամ․ աճը տարբեր է եղել՝ կախված դիտարկումից և աստղից հեռավորությունից։

Վերլուծություն

Աստղի շողարձակման հեռացումը

Աստղի շողարձակումը կարող է խլացնել դրա շուրջ պտտվող մոլորակի թույլ լույսը։ Սովորական մշակման դեպքում այդ շողարձակումը գնահատվում է հենակետային դիտարկումների հիման վրա և հանվում պատկերից, սակայն աստղադիտակի ուղղության և ջերմաստիճանի փոփոխությունները կարող են դիտարկումների միջև փոխել շողարձակման պատկերը։ Մնացորդային շողարձակումը կարող է թաքցնել մոլորակը։

Ինչպես բացատրում է The Register-ը՝ FLIP-ը դրա փոխարեն մոդելավորում է, թե ինչպես է լույսն անցնում աստղադիտակի միջով։ Այն մուտքային լույսի չափումներով նմանակում է շողարձակումը, մոդելը ճշգրտում է հենակետային դիտարկման միջոցով, ապա հարմարեցնում ուսումնասիրվող պատկերին և հանում մոդելավորված շողարձակումը։

Մեթոդում կիրառվում է ավտոմատ դիֆերենցում, որը թույլ է տալիս արդյունավետ հաշվարկել, թե մոդելի փոփոխություններն ինչպես են ազդում պատկերի հետ դրա համապատասխանության վրա, և գրադիենտային իջեցմամբ բազմիցս ճշգրտել մոդելը՝ դուրս գալով հենակետային պատկերներում առկա շողարձակման պատկերների սահմաններից։ Որպեսզի նվազեցնեն շողարձակման հետ իրական մոլորակի լույսը հեռացնելու վտանգը, նրանք նաև ավելացնում են արհեստական մոլորակներ և մոդելի ճշգրտման ընթացքում հետևում դրանց ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությանը՝ դադարեցնելով ճշգրտումը, երբ այն հասնում է առավելագույնի կամ կայունանում։ Արհեստական մոլորակները նաև օգտագործվում են վերականգնման փորձարկումներում՝ ազդանշանի կորուստը չափելու համար։

Սահմանափակումները և հաջորդ քայլերը

Հեղինակների խոսքով՝ FLIP-ը փորձարկված դիտարկումներից ոչ մեկում դեռ չի հասել ֆոտոնային աղմուկով՝ հայտնաբերված լույսի պատահական տատանումներով պայմանավորված զգայունության հիմնարար սահմանին։ Նրանք հետագա աշխատանքի ուղղություններ են համարում հաշվարկային ծախսերի նվազեցումը և երկրային դիտարկումներից ստացվող ավելի մեծ ծավալի տվյալների մշակումը։

Նոր պատկերն ընդգրկում է ալիքի երկարությունների մի տիրույթ, որը պարունակում է ածխաթթու գազի կլանման գոտի և Երկրի մթնոլորտի պատճառով հասանելի չէ երկրային չափումների համար։ Հետազոտողները նախատեսում են չափել մոլորակի պայծառությունն այդ ալիքի երկարության վրա և արդյունքն օգտագործել դրա մթնոլորտի հետագա ուսումնասիրության համար։