Новое программное обеспечение выжимает больше данных из телескопа «Уэбб» для поиска экзопланет
Исследователи создали метод FLIP, который с помощью приёмов машинного обучения улучшает данные космического телескопа «Джеймс Уэбб». Благодаря ему в данных «Уэбба» впервые удалось увидеть одну экзопланету.
Группа исследователей разработала программный метод FLIP, который улучшает качество снимков космического телескопа «Джеймс Уэбб» (Webb) и помогает лучше видеть экзопланеты — планеты за пределами Солнечной системы. Результаты опубликованы в журнале Nature в 2026 году. Метод снижает шум на изображениях, поэтому с его помощью можно обнаруживать более слабые объекты, которые раньше оставались незамеченными.
Как работает FLIP
FLIP расшифровывается как Physics-based Learning for Imaging Planets, однако аббревиатурой в строгом смысле это не является. Метод опирается на физическую модель NIRCam — камеры ближнего инфракрасного диапазона на «Уэббе» — со 106 возможными параметрами. Программа настраивает эти параметры с помощью градиентного спуска, математического приёма, который широко применяется при обучении больших нейронных сетей. Процесс начинается с имитации функции рассеяния точки, после чего её оптимизируют по данным реальной звезды. На современном графическом процессоре (GPU) это занимает чуть больше получаса.
Затем результат дополнительно подстраивают под конкретное анализируемое научное изображение. Этот шаг принципиален, так как некоторые переменные различаются от одного наблюдения к другому.
Результаты проверки
Метод проверили на двух звёздах с известными экзопланетами — HIP 65426 и 51 Eridani — и на третьей, TYC 5899, у которой известных экзопланет нет, но наблюдения которой заметно отличаются друг от друга. Все три звезды молодые, а у двух из них есть массивные планеты, которые всё ещё тёплые после гравитационного сжатия, поэтому их удавалось снимать и раньше.
С FLIP отношение сигнал/шум выросло в 1,5–2 раза в зависимости от наблюдения. На длине волны, подходящей для обнаружения углекислого газа, одну из планет в данных «Уэбба» удалось увидеть впервые. Для TYC 5899 чувствительность наблюдений выросла в 15 раз.
Возможное применение
Исследователи отмечают, что применение метода не ограничивается лучшим обзором уже известных планет. Меньший шум может позволить обнаруживать более тусклые, а значит, более старые или менее массивные планеты. Кроме того, они считают, что FLIP можно изменить так, чтобы он показывал, где вносит наиболее значительные изменения в модель, — это может дать полезные сведения о работе аппаратуры телескопа.
