تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا در حال تزلزل است – دانشمندان راه حلی دارند که می تواند جهان های بیگانه جدید را آشکار کند.

مشاهده مستقیم سیاره ای در اطراف ستاره دیگر مانند تلاش برای دیدن صورت های فلکی در ظهر است. حتی بزرگترین سیارات می توانند بیش از 10000 بار کم نورتر از ستارگانی باشند که به دور آنها می چرخند و نور آنها در تابش خیره کننده از بین می رود. در جدید طبیعت با مطالعه، اخترشناسان نرم افزار هوشمندانه ای را برای تلسکوپ فضایی جیمز وب ایجاد کرده اند که این کار را کمتر چالش برانگیز می کند و به رصدخانه شانس بیشتری برای تشخیص سیارات نزدیک به ستاره هایشان می دهد. این نرم افزار اکنون نمای جدیدی از یک سیاره غول پیکر شناخته شده پنهان در داده های JWST را نشان داده است.

محققان با استفاده از ماسکی در داخل تلسکوپ به نام تاج‌نگار، که بیشتر نور ستاره را مسدود می‌کند، بیشتر تابش یک ستاره را از تصاویر JWST حذف می‌کنند. رودریگو فرر چاوز، اخترشناس دانشگاه نورث وسترن، نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: «این شبیه به یک ماه گرفتگی مصنوعی است. تعداد کمی از شراره ها هنوز از دست رفته اند، بنابراین اخترشناسان همچنین از یک “ستاره مرجع” یا ستارگان مشابه تصویربرداری کردند و شعله هایی را که اندازه گیری کردند از تصویر جدید کم کردند.

اما این الگو یک عکس فوری است که توسط تلسکوپ در زمان دیگری گرفته شده است – و تلسکوپ هرگز دو بار در یک حالت قرار نمی گیرد. ستاره ها کمی خارج از مرکز هستند، دما تغییر می کند، آینه 6.5 متری JWST خم می شود. این اختلافات کوچک تکه هایی از نور ستارگان را بر جای می گذارد که می تواند یک سیاره کم نور را در تصویر پنهان کند، به این معنی که توانایی تلسکوپ برای دیدن سیارات کوچکتر به دلیل پایداری کلی آن محدود شده است.

حمایت از روزنامه نگاری علمی

اگر این مقاله را دوست دارید، لطفاً از روزنامه نگاری برنده جوایز ما حمایت کنید مشترک شوید. با خرید اشتراک، به اطمینان از آینده داستان‌های تاثیرگذار درباره اکتشافات و ایده‌هایی که دنیای امروز ما را شکل می‌دهند کمک می‌کنید.

امروزه، JWST می‌تواند جهان‌هایی را که تقریباً به اندازه زحل هستند، شناسایی کند که دورتر از سیاره‌های پلوتون به دور خورشید ما می‌چرخند. فرر چاوز می گوید برای تصویربرداری مستقیم از جهان هایی به اندازه زمین، به تلسکوپی بین 100 تا 1000 برابر پایدارتر از JWST نیاز داریم که هنوز در آزمایشگاه به آن دست پیدا نکرده ایم.

نرم افزار جدید محققان به نام یادگیری مبتنی بر فیزیک برای سیارات تصویربرداری (FLIP)، شامل درک فیزیکی دقیق از نحوه کار تلسکوپ و آینه های آن است و نحوه جذب نور ستاره ها، ناپایداری و غیره را شبیه سازی می کند. FLIP به جای گرفتن تابش خیره کننده از سایر اندازه گیری های ستاره ای، آن را بر اساس نحوه عبور نور ستاره هدف از این تلسکوپ مجازی شبیه سازی می کند. پس از تنظیم شبیه سازی خود برای مطابقت با مشاهدات واقعی، محققان از FLIP برای حذف نور خیره کننده و دیدن سیارات کوچکتر از محدودیت های سخت افزاری تلسکوپ استفاده کردند.

Ferrer-Chavez و همکارانش FLIP را بر روی مشاهدات JWST از منظومه های سه ستاره آزمایش کردند و متوجه شدند که این روش دو تا 15 برابر حساس تر از تکنیک های استاندارد است. در یکی از این سیستم‌ها، این نرم‌افزار سیاره غول‌پیکر 51 Eridani b را نیز ثبت کرد، دنیایی که قبلاً در طول موج‌هایی که JWST می‌تواند تشخیص دهد قابل مشاهده نبود. علاوه بر این، دستاوردهایی که FLIP به ارمغان می‌آورد، بزرگ‌ترین دستاوردهای نزدیک به ستارگانی است که سیاراتی مانند زمین تمایل دارند به دور آن‌ها بچرخند.

دیمیتری ماوت، محقق ارشد آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: این یک نتیجه قابل توجه است. او می افزاید که روشی مبتنی بر مدل برای حذف تابش ستارگان از تصاویر تلسکوپ بیش از یک دهه است که مورد بحث قرار گرفته است، اما تاکنون نتوانسته است روش های مبتنی بر اندازه گیری فیزیکی ستارگان مرجع را شکست دهد. ماوت می گوید: «فرر چاوز و همکارانش نشان می دهند که می تواند.

فرر چاوز می گوید در نهایت، هدف FLIP تسهیل ساخت رصدخانه جهان های قابل سکونت ناسا (HWO)، جانشین JWST است که قرار است در دهه 1940 راه اندازی شود. اگر نرم‌افزار پردازش تصویر بتواند کار بهتری برای تمیز کردن تابش ستارگان انجام دهد، سخت‌افزار می‌تواند کمی بیشتر بچرخد. Mavet می‌گوید: «پس پردازش مبتنی بر فیزیک مانند این احتمالاً می‌تواند مقداری از بودجه خطای پایداری HWO را کاهش دهد و این به تنهایی تفاوت ایجاد می‌کند، اگرچه اپتیک HWO همچنان باید تا محدوده یک تریلیونم متر ثابت نگه داشته شود تا از سیاره‌هایی شبیه به زمین که حدود 10 میلیارد برابر ستاره‌هایشان فاصله دارند، ثابت بماند.

همانطور که فرر چاوز می گوید، “اگر رویکرد ما کارساز باشد، ساخت این رصدخانه جدید می تواند واقعا سخت باشد، اما نه واقعا، واقعا، واقعاً سخت.”

برای حمایت از روزنامه نگاری مستقل مشترک شوید

روزنامه نگاری علمی بزرگ به تخصص انسانی، زمان، تلاش و خلاقیت نیاز دارد. و هزینه دارد. من و خبرنگاران اینجا به همین دلیل است علمی آمریکایی امیدوارم به جمع ما بپیوندید

وقتی مشترک می‌شوید، از کارمندان و روزنامه‌نگاران آزاد که علاقه زیادی به گفتن داستان‌های علمی واقعی، مهم و قانع‌کننده دارند، حمایت می‌کنید. سردبیران و خبرنگاران ما اغلب در زمینه های خود متخصص هستند، به این معنی که آنها تفاوت های ظریف اکتشافات بزرگ را درک می کنند و می توانند پیشرفت ها را از سر و صدا باز کنند. با اشتراک، شما همچنین از بررسی دقیق واقعیت حمایت می‌کنید تا مطمئن شوید کلماتی که منتشر می‌کنیم دقیق و دقیق هستند. و تصاویر، گرافیک‌ها و عکس‌های اصلی را حفظ می‌کنید که شما را به یک آزمایشگاه پیشرفته، یک صفحه یخی قطب جنوب یا یک مأموریت فضایی در مدار نزدیک‌تر می‌کند. شما به ما کمک می‌کنید تا انواع دیگر روزنامه‌نگاری باکیفیت را نیز تولید کنیم: خبرنامه‌های ما با دقت نوشته، ویرایش و توسط کارکنانی که شما می‌شناسید یا خواهید شناخت و دوست دارید، تنظیم می‌شوند. مال ما علم سریع پادکست بر اساس گزارش اصلی، همکاری با سردبیران و محققان، و تولید دقیق است.

اشتراک‌ها این موتور را روشن نگه می‌دارند تا بتوانیم به ارائه روزنامه‌نگاری علمی متفکرانه، دقیق و مستقل ادامه دهیم. در عصر اطلاعات نادرست ویروسی، این کار بسیار مهم است. اگر برای کاری که ما انجام می دهیم ارزش قائل هستید، امیدوارم به عنوان مشترک به ما بپیوندید