残光除去技術が2年前のJWST観測データから巨大惑星を検出

米ノースウェスタン大学主導の研究チームは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の既存画像に残る恒星の残光を精密に除去する新手法を開発した。望遠鏡の鏡や検出器の微小なゆがみを物理モデルで再現し、機械学習向けの最適化計算で望遠鏡のデジタル複製を作ることで、従来法では隠れた惑星の信号を取り出す。研究は11月4日付のネイチャー誌に発表された。 新手法を約2年前の観測データに適用した結果、検出感度は2倍から15倍向上。既に知られていたエリダニ座第51番星の巨大系外惑星を、4.3マイクロメートルの波長で5シグマ超の有意な検出として捉え直した。惑星は二酸化炭素の吸収によって信号が弱まり、従来の残光処理では見分けられなかった。 今回の成果は、望遠鏡の物理的な安定性を極端に高める代わりに、計算による補正でより小さく冷たい惑星の発見や大気成分解析を可能にする道を示した。米航空宇宙局が構想する地球型惑星の直接撮影を目指す次期望遠鏡では、ピコメートル級の安定が必要とされ、技術的な壁が高い。新手法は既存データから科学情報を取り戻し、惑星系の形成や太陽系の位置づけを理解する手がかりになると期待される。