ソフトウェアでウェッブ望遠鏡からより多くの系外惑星画像データを引き出す

何が起きたのか

研究者たちは、系外惑星の姿を直接撮ったり、惑星の大気を通ってきた光を調べたりしたいと考えています。しかし、惑星の光は近くの星の光にかき消されてしまい、とても難しい課題です。新しいソフトウェアは、望遠鏡の物理的なモデルを最適化することで、望遠鏡のわずかな違いを考慮し、ノイズの少ない惑星の画像を作れるようにしました。

基本のしくみ：点広がり関数

望遠鏡で一つの点の光を撮っても、画像ではぼやけて広がって見えます。望遠鏡の部品の不完全さや、観測中に正確に向きを保つ難しさが原因です。この「光の広がり方」を数式で表したものを点広がり関数と呼びます。点広がり関数を求める方法は二つあります。一つは、既知の天体を観測して数式を作る方法です。ノイズは減りますが、望遠鏡の状態が時間とともに変わったり、波長によって広がり方が変わったりする点が弱みです。もう一つは、望遠鏡の仕組みを模型にして計算する方法です。しかし、現代の望遠鏡は非常に複雑で、調整すべきパラメータが多すぎて、計算が現実的に進まないという問題があります。

押さえておきたいポイント

• 系外惑星は、これまでに非常に多くの数が見つかっています。
• 惑星の光は、近くの星の光よりずっと弱いです。
• コロナグラフは、星の光の大部分を遮る装置です。
• 新しいソフトウェアは、望遠鏡の物理モデルを最適化して使います。

なぜ重要なのか

惑星の表面の状態や大気の成分を調べるには、きれいな画像や光のデータが欠かせません。ノイズを減らす方法が進むと、地球のような惑星を探す研究が大きく前進する可能性があります。