Наземні телескопи бачитимуть космос так само добре, як і космічні: у чому секрет

Новий алгоритм, здатний перетворювати фотографії з наземних телескопів, усуваючи розмиття, викликане атмосферою, для отримання максимально чіткого зображення, успішно пройшов випробування на телескопі Subaru на Гаваях. Тепер цей алгоритм збираються застосувати для обробки зображень обсерваторії імені Віри Рубіна, коли вона почне свою наукову діяльність наприкінці цього року. Стаття, що описує новий алгоритм і результати його випробувань, опублікована в журналі The Astronomical Journal, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Вчені створили алгоритм, який отримав назву "Image MM", оскільки в його основі лежить математичний метод максимізації-мінімізації, адаптований для дослідження космосу.

Навіть найпотужніші наземні телескопи завжди перебували в невигідному становищі порівняно з космічними обсерваторіями, такими як телескопи Габбл і Вебб, оскільки світлу доводиться проходити через атмосферу Землі, щоб досягти їх. Атмосфера Землі постійно змінюється. Зміни температури, тиску та інших параметрів повітря викликають невеликі, але важливі спотворення світла під час проходження його через атмосферу. Ці спотворення і є причиною того, що зірки здається мерехтять.

Традиційні методи обробки атмосферних спотворень не давали змоги вченим отримувати високоякісні зображення космічних об'єктів. Новий алгоритм покращує зображення наземних телескопів, моделюючи поширення світла від космічних об'єктів і вплив мінливих умов в атмосфері на світло.

Вчені провели випробування нового алгоритму обробки зображень на одному з найбільших у світі наземних телескопів Subaru, і зображення виходять більш чіткими і детальними, ніж раніше. Оброблені зображення з безпрецедентною чіткістю показали такі деталі, як складна структура спіральних галактик.

Тепер вчені планують використовувати новий алгоритм для обробки зображень телескопа імені Віри Рубін, коли він почне свою наукову діяльність наприкінці цього року. Одне із завдань нової обсерваторії полягає в отриманні величезного обсягу даних про темну енергію і темну матерію. Вважається, що ці два компоненти Всесвіту відповідають за прискорення розширення космосу й утримання галактик разом відповідно. Астрономам важливо точно вимірювати форми об'єктів для розуміння устрою окремих галактик, і для аналізу їхніх викривлень, спричинених темною матерією та іншими гравітаційними ефектами. Алгоритм "ImageMM" має підвищити чіткість зображень галактик, отриманих обсерваторією імені Віри Рубін.

Хоча космічні телескопи, як і раніше, даватимуть якісніші зображення, їхні поля зору менші, ніж у нової наземної обсерваторії. Таким чином, використання "ImageMM" дасть величезну перевагу під час спостереження за космосом, навіть якщо якість знімків телескопів Хаббл і Вебб загалом буде вищою.

Як уже писав Фокус, влітку були отримані перші зображення космосу, зроблені обсерваторією імені Віри Рубін, яка готується до повноцінної наукової діяльності.

Також Фокус писав про те, що головний пояс астероїдів у Сонячній системі зникає. Астрономи розрахували, наскільки швидко відбувається зникнення маси в поясі астероїдів, який розташований між Марсом і Юпітером.