اكتشاف كوكب مخفي في صور تلسكوب جيمس ويب بفضل طريقة جديدة لإزالة ضوء النجوم

عثر علماء الفلك على كوكب كان مخفياً سابقاً خارج نظامنا الشمسي في صور موجودة مسبقاً من تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). وقد تمكنوا من ذلك بفضل طريقة حسابية جديدة وُصفت في دراسة نُشرت في مجلة Nature عبر الإنترنت يوم 4 نوفمبر.

يصعب رصد الكواكب الموجودة خارج نظامنا الشمسي، المعروفة بالكواكب الخارجية، بسبب السطوع الشديد للنجوم التي تدور حولها. ويعتمد النهج الجديد، المسمى Physics-based Learning for Imaging Planets (FLIP)، على نسخة افتراضية، أو "نسخة رقمية مطابقة"، لكاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) التابعة لتلسكوب ويب. وقد بنى الفريق نموذجاً فيزيائياً مفصلاً للكاميرا، واستخدم أدوات تحسين قائمة على التعلم الآلي لضبط ملايين المتغيرات إلى أن تطابقت المحاكاة مع الأرصاد الحقيقية. وينتج عن ذلك نموذج دقيق لتوهج النجم، يمكن طرحه بعد ذلك من الصور الأصلية.

ووفقاً للدراسة، حققت طريقة FLIP في اختبارات على كواكب معروفة حساسية رصد أعلى بمقدار يتراوح بين ضعفين و15 مرة مقارنة بالأساليب التقليدية.

وقال المؤلف الرئيسي رودريغو فيرير-تشافيز، طالب الدراسات العليا في جامعة نورثويسترن، إن العيوب الصغيرة في التلسكوب ليست عاملاً محدداً لأنواع الكواكب التي يمكن تصويرها. ومن بين المشاركين في تأليف الدراسة كيتي باومان من معهد كالتك، وجيسون وانغ من جامعة نورثويسترن. وقد فشلت محاولة سابقة لتدريب نماذج تعلم آلي على التنبؤ بأنماط ضوء النجوم، وهو ما دفع الفريق إلى اعتماد النهج القائم على الفيزياء.

ويقول الباحثون إن طريقة FLIP يمكن استخدامها للبحث في أرشيف تلسكوب ويب عن كواكب لم تُرصد سابقاً، وأنها قد تعمل أيضاً مع تلسكوبات أخرى. ويرون أيضاً أنها قد تساعد مهمات مستقبلية، مثل مرصد العوالم القابلة للسكن (Habitable Worlds Observatory) الذي تخطط له وكالة ناسا. ويعتزم الفريق تطوير الطريقة واختبارها مع أدوات أخرى، بما في ذلك تلسكوب رومان الفضائي وتلسكوبات أرضية.