Teleskop Jamesa Webba, jeden z najpotężniejszych instrumentów astronomicznych, otrzymał ostatnio znaczące ulepszenia w swoim działaniu. Było to możliwe dzięki pracy zespołu astronomów, którzy opracowali unikalny instrument o nazwie AMI.
AMI to mały kawałek precyzyjnie obrobionego metalu, który wkłada się do aparatu teleskopu. Jego głównym zadaniem jest zwiększenie rozdzielczości Webba. Nawet minimalne zniekształcenia optyki teleskopu mogą poważnie wpłynąć na jakość zdjęć. AMI pozwala na filtrowanie światła przez specjalny układ otworów, co pozwala wykryć wszelkie odchylenia optyczne.
Jednak przy bardzo wysokiej rozdzielczości, na poziomie poszczególnych pikseli, obrazy Webba były nieco rozmazane. Było to spowodowane efektem elektronicznym, w którym jaśniejsze piksele napływały do swoich ciemniejszych sąsiadów. Ta podstawowa cecha kamer na podczerwień okazała się główną przeszkodą w obserwacji odległych obiektów, takich jak planety i czarne dziury.
Aby rozwiązać ten problem, absolwenci Uniwersytetu w Sydney, Louis Desdoit i Max Charles, stworzyli model komputerowy symulujący fizykę optyczną AMI. Wykorzystali metodę uczenia maszynowego, aby zbudować „efektywny model detektora”, który mógłby usunąć rozmycie danych.
Ta korekta pozwoliła astronomom uzyskać znacznie wyraźniejsze obrazy. Na przykład udało im się wyraźnie zobaczyć planetę HD 206893 i jej małą kropkę, która okazała się brązowym karłem. AMI pomogło także ulepszyć obrazy księżyców Jowisza, dżetów w czarnych dziurach i wstęg pyłu wokół gwiazd.
Praca z AMI nie tylko poprawiła wizję Webba, ale także pokazała, że nawet złożone systemy, takie jak teleskopy kosmiczne, można dostrajać i udoskonalać przy użyciu nowoczesnych technik obliczeniowych. Otwiera to nowe możliwości dla astronomów, którzy mogą teraz badać odległe zakątki galaktyki z niespotykaną dotąd szczegółowością.
Dzięki nowym możliwościom AMI astronomowie mogą teraz wyszukiwać nieznane planety z niemożliwą wcześniej rozdzielczością i czułością. To ważny krok w badaniu kosmosu i znajdowaniu nowych obiektów, które mogą poszerzyć naszą wiedzę o Wszechświecie.
Kod stworzony dla AMI można również wykorzystać do kalibracji innych wyrafinowanych kamer na pokładzie Webba i jego kolejnych rzymskich teleskopów kosmicznych. Podkreśla to znaczenie dokładnej kalibracji i korekcji danych w astronomii.
W dłuższej perspektywie zdolność do korygowania zniekształceń optycznych i elektronicznych może pomóc w poszukiwaniu planet podobnych do Ziemi w odległych zakątkach galaktyki.
Ogólnie rzecz biorąc, praca z AMI pokazuje, że nawet złożone systemy, takie jak teleskopy kosmiczne, można dostrajać i udoskonalać przy użyciu nowoczesnych technik obliczeniowych. Otwiera to nowe horyzonty dla astronomii i może prowadzić do nowych odkryć w kosmosie
