科学家借助全新消除星光方法，在詹姆斯·韦布望远镜图像中发现隐藏行星

天文学家在詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）已有的图像中，发现了一颗此前隐藏在太阳系之外的行星。他们借助一种新的计算方法实现了这一发现，相关研究已发表在11月4日在线刊出的《自然》（Nature）论文中。

太阳系外的行星被称为系外行星，由于其主恒星过于明亮，这类行星通常难以被观测到。这种被称为“基于物理学习的行星成像”（Physics-based Learning for Imaging Planets，简称FLIP）的新方法，使用了韦布望远镜近红外相机（NIRCam）的一个虚拟复制品，即“数字孪生体”。研究团队为该相机构建了一个详细的物理模型，并利用机器学习优化工具调整数百万个变量，直到模拟结果与真实观测数据相匹配。这样就能得到一个精确的恒星光芒模型，随后可将其从原始图像中减去。

论文指出，在对已知行星进行的测试中，FLIP的探测灵敏度比传统方法高出2到15倍。

论文第一作者、西北大学（Northwestern University）研究生罗德里戈·费雷尔-查韦斯（Rodrigo Ferrer-Chavez）表示，望远镜存在的微小瑕疵并不是限制可成像行星类型的因素。论文共同作者还包括加州理工学院（Caltech）的凯蒂·鲍曼（Katie Bouman）以及西北大学的杰森·王（Jason Wang）。研究团队此前曾尝试训练机器学习模型来预测星光图案，但未能成功，这促使他们转向基于物理原理的方法。

研究人员表示，FLIP可用于在韦布望远镜的档案数据中搜寻此前被遗漏的行星，也可应用于其他望远镜。他们还认为，这一方法有望助力未来的任务，例如美国国家航空航天局（NASA）提议中的“宜居世界天文台”（Habitable Worlds Observatory）。研究团队计划进一步完善该方法，并将其应用于其他仪器进行测试，包括罗曼空间望远镜（Roman Space Telescope）以及地面望远镜。