На снимках James Webb обнаружена скрытая планета благодаря новому методу подавления звёздного света

Астрономы обнаружили ранее скрытую планету за пределами нашей Солнечной системы на уже существующих снимках космического телескопа James Webb (JWST). Это удалось сделать с помощью нового вычислительного метода, описанного в статье журнала Nature, опубликованной онлайн 4 ноября.

Планеты за пределами нашей Солнечной системы, известные как экзопланеты, трудно разглядеть из-за яркого свечения их родительских звёзд. Новый подход, получивший название Physics-based Learning for Imaging Planets (FLIP), использует виртуальную копию, или «цифровой двойник», камеры близкого инфракрасного диапазона (NIRCam) телескопа Webb. Команда создала детальную физическую модель камеры и с помощью инструментов оптимизации машинного обучения настроила миллионы переменных так, чтобы симуляция совпадала с реальными наблюдениями. Это позволяет получить точную модель свечения звезды, которую затем можно вычесть из исходных изображений.

Согласно статье, при тестировании на известных планетах FLIP показал чувствительность обнаружения в два–15 раз выше, чем традиционные подходы.

Ведущий автор работы Родриго Феррер-Чавес, аспирант Северо-Западного университета (Northwestern University), сообщил, что небольшие несовершенства телескопа не являются ограничивающим фактором для типов планет, которые можно сфотографировать. Среди соавторов — Кейти Боуман из Калифорнийского технологического института (Caltech) и Джейсон Ванг из Northwestern. Более ранняя попытка обучить модели машинного обучения предсказывать паттерны звёздного света не удалась, что и подтолкнуло команду к физически обоснованному подходу.

Исследователи говорят, что FLIP можно использовать для поиска в архиве Webb планет, которые были пропущены, и что метод может работать и с другими телескопами. Они также считают, что он может помочь будущим миссиям, таким как предлагаемый NASA Habitable Worlds Observatory. Команда планирует усовершенствовать метод и опробовать его с другими инструментами, включая космический телескоп Roman и наземные телескопы.