Webbの保存データ、光学モデルで既知の惑星を捉え直す
· BehindLines 編集部
存在が知られている惑星でも、すでに記録された画像の中で見えなくなることがある。Northwesternを中心とする研究チームは、観測をより有効に利用するため、物理モデルに基づく画像処理手法FLIPを開発した。研究は11月4日にNatureで発表された。NorthwesternとCaltechによると、恒星の光を精密に再現し、その近くにある惑星の弱い信号を取り出す仕組みだ。
惑星を隠す光を再現する
コロナグラフは恒星の強い光の一部を遮る。それでも残った光が惑星の信号を覆うことがある。望遠鏡内部のごく小さな変化によって、その光の模様も変わる。別の恒星を撮影した画像との単純な比較だけでは、十分に取り除けない場合がある。
FLIPは装置をデジタル上に再現する。研究者はパラメーターを調整し、観測時の光の通り道や光学系の不完全さをモデルに反映させる。その計算で求めた恒星光を、記録済みの画像から差し引く。計算の道具には機械学習モデルの訓練に使うものとの共通点があるが、計算の土台は装置の物理だ。
記録済みの信号を取り出す
チームはJames Webb宇宙望遠鏡の過去の観測を再解析し、巨大惑星51 Eridani bの信号を取り出した。この惑星は以前に地上の観測装置で発見されていたが、対象となったWebbのデータでは従来の処理で判別できなかった。今回の成果は、その観測から信号を取り出した点にある。
両機関は、比較した観測によって検出感度が2倍から15倍に向上したと説明する。すべての画像で最大の改善が得られるという意味ではない。数値は研究で示した試験結果であり、どの惑星でも検出できるとの保証にはならない。
当面の意義は、保存された観測を改良した道具で調べ直せることだ。他の装置や将来の天文台への応用は研究上の展望として残る。実際に記録された光を利用する計算が、望遠鏡の設計や製作を補えることを示している。