نرم‌افزار جدید جیمز وب برای کشف سیارات فراخورشیدی کم‌نور
دانشمندان نرم‌افزاری ساخته‌اند که با مدل‌سازی حرکات بسیار جزئی تلسکوپ فضایی جیمز وب، می‌تواند سیارات فراخورشیدی تا ۱۵ برابر کم‌نورتر را آشکار کند. این روش، احتمال شناسایی چنین سیاراتی توسط جیمز وب را بیشتر می‌کند.
مشاهده سیارات فراخورشیدی یکی از پیچیده‌ترین وظایف تلسکوپ‌های فضایی است. دلیل آن این است که نور سیاراتی که به دور ستارگان در گردش‌اند، در درخشش خیره‌کننده ستاره‌ها محو می‌شود.
محققان اکنون در پژوهشی جدید که در مجله نیچر منتشر شده است، نرم‌افزاری برای تلسکوپ فضایی جیمز وب ساخته‌اند که این کار را آسان‌تر می‌کند.
این روش پیشنهادی، احتمال شناسایی چنین سیاراتی توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب را بیشتر می‌کند.
این نرم‌افزار اکنون توانسته است نمای جدیدی از یک سیاره غول‌پیکر شناخته‌شده را که در داده‌های تلسکوپ جیمز وب پنهان مانده بود، آشکار کند.
پژوهشگران می‌گویند برای حذف بخش عمده درخشش خیره‌کننده ستاره از تصاویر جیمز وب، از یک ابزار تعبیه‌شده درون تلسکوپ استفاده می‌کنند. این ابزار، با مسدود کردن بخش زیادی از نور ستاره، مانع ورود آن به تصویر می‌شود و به بیان ساده، یک خورشیدگرفتگی مصنوعی ایجاد می‌کنند.
با وجود این، همچنان مقدار کمی از نور خیره‌کننده ستاره از این ابزار عبور می‌کند و به همین دلیل، اخترشناسان برای غلبه بر این مشکل، از یک یا چند ستاره مشابه که اصطلاحا ستاره مرجع نامیده می‌شوند نیز تصویربرداری می‌کنند و سپس نور خیره‌کننده اندازه‌گیری‌شده آن‌ها را از تصویر جدید کم می‌کنند.
محققان می‌گویند این الگو تصویری لحظه‌ای است که تلسکوپ، در زمانی متفاوت ثبت کرده است. به گفته آن‌ها تلسکوپ هرگز دو بار دقیقا در یک وضعیت یکسان قرار نمی‌گیرد.
دلیل این امر آن است که ستاره‌ها اندکی از مرکز تصویر فاصله می‌گیرند، همچنین دما تغییر می‌کند و آینه ۶.۵ متری تلسکوپ فضایی جیمز وب اندکی نیز تغییر شکل می‌دهد.
به گفته اخترشناسان، این تفاوت‌های بسیار اندک، در نهایت لکه‌هایی از نور ستاره بر جای می‌گذارند که این لکه‌ها می‌توانند سیاره‌ای کم‌نور احتمالی را در تصویر مشاهده شده پنهان کنند.
اخترشناسان در حال حاضر به کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب قادرند سیاراتی تقریبا هم‌اندازه زحل را شناسایی کند که در فاصله‌ای حدود فاصله پلوتو تا خورشید، در حال گردش به دور ستاره خود هستند.
اما برای تصویربرداری مستقیم از سیاراتی هم‌اندازه و با شرایط مشابه زمین، به تلسکوپی نیاز است که بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر پایدارتر از جیمز وب باشد. به گفته محققان، این سطحی از پایداری به قدری بالاست که هنوز حتی در شرایط آزمایشگاهی نیز ممکن نیست.
نرم‌افزار جدید که "یادگیری مبتنی بر فیزیک برای تصویربرداری از سیارات" یا FLIP نام دارد، با درنظرگرفتن نحوه عملکرد تلسکوپ و آینه‌های آن، این وضعیت را شبیه‌سازی می‌کند که تلسکوپ، چگونه نور ستاره را با وجود تمام ناپایداری‌های آن دریافت می‌کند.
این نرم‌افزار، به جای استفاده از نور خیره‌کننده اندازه‌گیری‌شده در مشاهدات ستاره‌های دیگر، رصدهای خود را بر اساس نحوه عبور نور ستاره هدف از درون این تلسکوپ مجازی، شبیه‌سازی می‌کند.
محققان می‌گویند از این روش می‌توان برای حذف نور خیره‌کننده یک ستاره، و مشاهده سیاراتی کوچک‌تر استفاده کرد.
به گفته اخترشناسان، هدف نهایی نرم‌افزار FLIP آسان‌تر کردن ساخت "رصدخانه سیارات زیست‌پذیر ناسا" یا HWO است. این تلسکوپ که جانشین تلسکوپ فضایی جیمز وب خوانده می‌شود قرار است در دهه ۲۰۴۰ به فضا پرتاب شود.
محققان می‌گویند سامانه اپتیکی HWO باید برای تصویربرداری از سیاراتی مشابه زمین، که در حدود ۱۰ میلیارد برابر کم‌نورتر از ستاره‌هایشان هستند، پایداری خود را با دقتی در حد یک تریلیونیم متر حفظ کند.
در زمان تنظیم این گزارش، اخترشناسان کشف حدود ۶۵۰۰ سیاره فراخورشیدی یعنی سیاراتی خارج از منظومه شمسی ما را تایید کرده‌اند که در بیش از ۴۸۰۰ سامانه سیاره‌ای قرار دارند.
این در حالی است که هزاران سیگنال و سیاره نامزد دیگر، از جمله موارد شناسایی‌شده در ماموریت‌های فضایی تس و کپلر ناسا ، همچنان در انتظار بررسی‌های تکمیلی برای تایید هستند.