Астрономам недавно удалось обнаружить звезду-компаньона красного сверхгиганта Бетельгейзе. Алгоритмы потратили месяцы на фильтрацию света из изображений. С помощью аналогичных алгоритмов и квантовой физики исследователи вскоре смогут начать поиски возможной Земли 2.0.
Изображение: нейросеть qwen

Южнокорейская исследовательская группа описала теоретическую возможность того, как телескопы однажды смогут отличить чрезвычайно тусклую, похожую на Землю планету от её звезды. Проблема текущих наблюдений заключается в том, что экзопланеты в 100 миллионов — 10 миллиардов раз тусклее своих звёзд, как сообщает Universe Today.

В соответствии с так называемым критерием Рэлея, различные объекты становятся неразличимыми для оптических приборов после определённого момента. Свет, излучаемый экзопланетой, будет полностью маскироваться светом звезды. Телескопы смогли бы различить только один объект: звезду.

По данным исследовательской группы, в дело вступает квантовая механика, основа квантовой физики. Частицы света (фотоны) содержат больше информации, чем просто яркость, например, их волновую форму. Система, которая сортирует фотоны по их волновым характеристикам до того, как они достигнут детектора, может предоставить дополнительную информацию, которую упускают обычные камеры.

Для достижения этой цели исследователи внедрили непрерывную обратную связь в свое программное обеспечение для анализа изображений. Это позволило зафиксировать экстремальные различия в яркости между планетой и звездой и определить структуру исследуемой звездной системы.

В своих симуляциях алгоритм смог определить количество и точное положение планет почти в трех четвертях случаев. В тех случаях, когда количество объектов было определено правильно, также удалось определить фактическую яркость чрезвычайно слабой планеты.

В какой степени компьютерное моделирование может быть применено к реальным наблюдениям экзопланет, пока неясно. При использовании реальных телескопов многочисленные источники шума могут исказить результаты. Однако, по данным Universe Today, работа южнокорейских исследователей представляет собой значительный шаг вперед в разработке квантовых систем визуализации.