Nova metoda uklonila sjaj zvijezde i otkrila planetu na snimcima teleskopa James Webb

Divovska planeta 51 Eridani b, udaljena oko 97 svjetlosnih godina od Zemlje, pojavila se na snimcima svemirskog teleskopa James Webb tek nakon što su astronomi računarski uklonili sjaj njene matične zvijezde. Istraživanje je objavljeno 4. novembra u naučnom časopisu Nature, a potpisuje ga tim sa Northwesterna.

Planetu su ranije registrovali zemaljski teleskopi, ali ju je u prethodnim posmatranjima teleskopa James Webb svjetlost zvijezde potpuno zaklanjala. Tim je novu metodu primijenio na podatke o tri zvijezde, među kojima je i 51 Eridani, za koju se već sumnjalo da oko nje kruži divovska planeta.

Zašto je sjaj zvijezde problem

Planete su milion puta tamnije od svojih zvijezda, pa je za njihovo snimanje nužno ukloniti taj sjaj, naveo je u saopćenju prvi autor studije Rodrigo Ferrer-Chavez, astronom sa Northwesterna. Teleskopi za to koriste instrumente zvane koronografi, koji blokiraju dio svjetlosti zvijezde slično kao što Mjesec zaklanja Sunce tokom potpunog pomračenja.

Ni najbolji koronografi, međutim, ne mogu ukloniti sav sjaj. Dodatni problem je to što i najstabilniji teleskopi gotovo neprimjetno vibriraju dok prikupljaju svjetlost, pa se snimci neznatno razlikuju od onoga što instrument zaista vidi. Ta sitna odstupanja dovoljna su da sakriju čak i vrlo velike planete.

Digitalni blizanac teleskopa

Ferrer-Chavez i njegov tim napravili su „digitalnog blizanca“ teleskopa James Webb – virtuelnu repliku koja rekonstruiše kako svjetlost prolazi kroz detektore teleskopa, ali bez grešaka uzrokovanih pokretima. Za podešavanje replike koristili su računarske modele zasnovane na fizici, uz tehnike mašinskog učenja slične onima kojima se trenira umjetna inteligencija.

Autori ipak naglašavaju da se ne radi o modelu umjetne inteligencije. Koautor studije Jason Wang, astrofizičar sa Northwesterna, objasnio je u saopćenju da im umjetna inteligencija nije potrebna da bi razumjeli šta se dešava, jer fiziku već poznaju. Pristup su nazvali FLIP, skraćeno od Physics-based Learning for Imaging Planets.

U potrazi za svjetovima nalik našima

Istraživači se nadaju da će metoda pomoći u otkrivanju teže uočljivih egzoplaneta, prije svega onih sličnih planetama u našem Sunčevom sistemu. U gotovo 35 godina lova na egzoplanete velika većina pronađenih svjetova bitno se razlikuje od onih u našem sistemu, dijelom i zato što su veće i sjajnije planete lakše uočljive postojećim teleskopima.

Prema riječima Ferrer-Chaveza, to ne znači da planete nalik onima iz našeg sistema ne postoje, nego da ih jednostavno ne možemo vidjeti.