Jauna programmatūra uzlabo Webb teleskopa attēlus eksoplanētu meklēšanai
Pētnieki izstrādājuši metodi FLIP, kas ar mašīnmācīšanās paņēmieniem uzlabo Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa datus. Tā ļāvusi pirmoreiz Webb datos saskatīt vienu eksoplanētu.
Pētnieku grupa izstrādājusi programmatūras metodi FLIP, kas uzlabo Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa (Webb) iegūto attēlu kvalitāti, lai labāk saskatītu eksoplanētas, tas ir, planētas ārpus Saules sistēmas. Rezultāti publicēti žurnālā Nature 2026. gadā. Metode samazina troksni attēlos, tāpēc var atklāt arī vājākus objektus, kas līdz šim palikuši nepamanīti.
Kā darbojas FLIP
FLIP ir Physics-based Learning for Imaging Planets nosaukums, taču tas nav akronīms. Metode balstās uz teleskopa NIRCam, tā tuvā infrasarkanā starojuma kameras, fizikālu modeli ar 106 iespējamiem parametriem. Šos parametrus programmatūra optimizē ar gradienta nobīdi — matemātisku paņēmienu, ko plaši izmanto lielu neironu tīklu apmācībā. Process sākas ar simulētu punkta izplatīšanās funkciju, pēc tam to pielāgo īstas zvaigznes datiem. Mūsdienu grafiskajā procesorā (GPU) tas aizņem nedaudz vairāk par pusstundu.
Pēc tam rezultātus precīzāk pielāgo konkrētajam analizējamajam zinātniskajam attēlam. Šis solis ir būtisks, jo daži mainīgie atšķiras starp novērojumiem.
Testa rezultāti
Metodi pārbaudīja, izmantojot divas zvaigznes ar zināmām eksoplanētām — HIP 65426 un 51 Eridani — un trešo, TYC 5899, kurai zināmu eksoplanētu nav, bet kuras novērojumi savā starpā ievērojami atšķiras. Tās ir jaunas zvaigznes, un divām no tām ir masīvas planētas, kas joprojām ir siltas pēc gravitācijas sabrukuma, tāpēc tās bija iespējams attēlot jau agrāk.
Ar FLIP signāla un trokšņa attiecība uzlabojās 1,5 līdz 2 reizes atkarībā no novērojuma. Viļņa garumā, kas der oglekļa dioksīda noteikšanai, vienu no planētām Webb datos izdevās saskatīt pirmoreiz. Zvaigznei TYC 5899 novērojumu jutīgums pieauga 15 reizes.
Iespējamais pielietojums
Pētnieki norāda, ka metodei ir plašāks pielietojums nekā zināmo planētu labāka attēlošana. Zemāks troksnis ļautu atklāt blāvākas — tātad vecākas vai mazākas masas — planētas. Zinātnieki arī uzskata, ka FLIP var pielāgot, lai tā parādītu, kur modelī notiek visbūtiskākās izmaiņas, kas varētu sniegt informāciju par teleskopa aparatūras darbību.
