نرم‌افزار جدید برای تصویربرداری دقیق‌تر از سیارات فراخورشیدی با تلسکوپ جیمز وب
محققان با توسعه نرم‌افزاری جدید، به مدل‌سازی دقیق‌تر از اختلالات نوری و نویزهای تلسکوپ جیمز وب دست یافته‌اند. این دستاورد به دانشمندان کمک می‌کند تا با کاهش خطاها، تصاویری واضح‌تر و با جزئیات بیشتر از سیارات فراخورشیدی ثبت کنند.
در حالی که تلسکوپ جیمز وب به دنبال سیارات فراخورشیدی جدید است، اخترشناسان با چالش بزرگی روبرو هستند: نور درخشان ستارگان مادر معمولاً مانع از مشاهده مستقیم سیارات کم‌نور اطراف آن‌ها می‌شود. اگرچه تلسکوپ‌ها از ابزاری به نام «کرونوگراف» برای مسدود کردن نور ستاره استفاده می‌کنند، اما همچنان نویزهای ناشی از تغییرات جزئی در پیکربندی تلسکوپ و دقت نشانه‌گیری میان مشاهدات، مانع از ثبت تصاویر با کیفیت بالا می‌شود. اکنون محققان بسته نرم‌افزاری جدیدی طراحی کرده‌اند که مدل فیزیکی تلسکوپ را بهینه می‌کند و اجازه می‌دهد این تغییرات با دقت بیشتری مدل‌سازی و اصلاح شوند.
هسته اصلی این تحقیق بر مفهوم «تابع گسترش نقطه» (Point Spread Function) متمرکز است. وقتی تلسکوپ از یک نقطه نوری تصویربرداری می‌کند، به دلیل نقص‌های سخت‌افزاری و محدودیت‌های دقت در نشانه‌گیری، آن نقطه در تصویر نهایی به‌صورت کامل دیده نمی‌شود و کمی تار و پخش‌شده به نظر می‌رسد. توصیف ریاضیِ چگونگی تغییر شکل یک نقطه نوری توسط تلسکوپ، همان تابع گسترش نقطه است.
برای تعیین این تابع، دو روش وجود دارد. نخست استفاده از مشاهدات تلسکوپ از یک هدف شناخته‌شده برای استخراج توصیف ریاضی، که اگرچه در کاهش نویز موثر است، اما به دلیل تغییر رفتار سخت‌افزار در طول زمان و تفاوت در طول‌موج‌های مختلف، محدودیت‌هایی دارد. روش دوم تلاش برای مدل‌سازی رفتاری سخت‌افزار است، اما تلسکوپ‌های مدرن چنان پیچیده هستند که مدل‌سازی تمام پارامترهای آن‌ها حتی با داشتن نقشه‌های مهندسی کامل نیز دشوار است و به محاسبات بسیار سنگینی نیاز دارد.
این نرم‌افزار جدید تلاش می‌کند با بهینه‌سازی مدل‌های موجود، بر این محدودیت‌ها غلبه کند و مسیر را برای ثبت تصاویر با نویز کمتر از جهان‌های دوردست هموارتر سازد. این دستاورد می‌تواند به محققان کمک کند تا شرایط جوی سیارات فراخورشیدی را با دقت بسیار بالاتری بررسی کنند.
گزارش فارسی این خبر با کمک هوش مصنوعی و فقط بر اساس اطلاعات منتشرشده در منبع تهیه شده است.