Astrofizičar Sveučilišta Northwestern stvorio je najdugotrajniji vremenski video egzoplaneta do sada.
Sastavljen od stvarnih podataka, snimka prikazuje Beta Pictoris b – planet 12 puta masivniji od Jupitera – kako kruži oko svoje zvijezde na nagnutoj orbiti. Vremenski video sažima 17 godina snimki (prikupljenih između 2003. i 2020.) u 10 sekundi. U tih nekoliko sekundi, promatrači mogu pratiti planet kako obavlja oko 75% jedne pune orbite.
“Potrebno nam je još šest godina podataka prije nego što možemo vidjeti cijelu orbitu,” rekao je astrofizičar Sveučilišta Northwestern, Jason Wang, koji je predvodio rad.
Stručnjak za fotografiranje egzoplaneta, Wang je docent fizike i astronomije na Weinberg Collegeu umjetnosti i znanosti Northwesterna te član Centra za interdisciplinarna istraživanja i istraživanje u astrofizici (CIERA). Krajem prošle godine, Wang je predstavio 12-godišnji vremenski video (u nastavku) od četiri egzoplaneta koji orbitiraju oko svoje zvijezde.
Egzoplanet u zviježđu Slikarski stalak (Pictor)
Beta Pictoris b je golem planet, smješten otprilike 63 svjetlosne godine od Zemlje u zviježđu Slikarski stalak. Udaljenost između Beta Pictoris b i njegove zvijezde (Beta Pictoris) je otprilike 10 puta veća od udaljenosti između Zemlje i sunca. U usporedbi s našim suncem, Beta Pictoris je 1,75 puta masivniji i 8,7 puta svjetliji. Također je vrlo mlada zvijezda – stara je 20 do 26 milijuna godina.
Kada je Beta Pictoris b prvi put snimljen 2003. godine, njegova veličina i svjetlina olakšale su ga uočiti u usporedbi s drugim egzoplanetima.
“Izuzetno je svijetao,” rekao je Wang. “Zato je jedan od prvih egzoplaneta koji su ikada otkriveni i izravno snimljeni. Tako je velik da je na granici između planeta i smeđeg patuljka.”
Wang je počeo pratiti egzoplanet prije nekoliko godina, sastavljajući prvu vremensku snimku sustava kako bi pokazao pet godina njegovog putovanja. Za ažuriranu, dužu verziju vremenskog videa, Wang je zatražio pomoć od Malachija Noela, učenika škole New Trier u Winnetki, Illinois. Noel je ljeto 2022. proveo kao član CIERA-inog programa Istraživačka iskustva u astronomiji za srednjoškolce (REACH). Potom je, kao diplomant REACH-a, Noel počeo raditi pod Wangovim mentorstvom tijekom siječnja 2023. godine.
Noel je koristio tehnike obrade slike vođene umjetnom inteligencijom kako bi uniformno analizirao arhivirane podatke iz tri instrumenta – jednog na Opservatoriju Gemini i dva na Europskom južnom opservatoriju. Nakon što je Noel uniformno obradio podatke, Wang je potom upotrijebio algoritamsku tehniku zvanu interpolacija pokreta kako bi popunio praznine i stvorio kontinuirani video. Inače bi egzoplanet “skakao” u snimci umjesto da “glatko orbitira” kroz svemir.
“Ako bismo samo spajali slike, video bi izgledao vrlo trzavo jer nismo imali kontinuirani pogled na sustav svaki dan tijekom 17 godina,” rekao je Wang. “Algoritam izglađuje tu trzavost, tako da možemo zamisliti kako bi planet izgledao da smo ga vidjeli svaki dan.”
“Zbog dugog vremenskog raspona, postojala je velika raznolikost među podacima, što je zahtijevalo česte prilagodbe obradi fotografija,” rekao je Noel. “Stvarno sam uživao raditi s podacima. Iako je još rano za reći sigurno, astrofizika je definitivno karijera koju ozbiljno razmatram.”
Da bi sastavio video, Wang je također koristio tehnologiju zvanu “prilagodljiva optika” kako bi ispravio zamućenje slike uzrokovano Zemljinom atmosferom i specijaliziranim instrumentima kako bi suzbio odsjaj središnje zvijezde sustava. (Zbog toga video ima crni krug koji okružuje ikonu crtane zvijezde u središtu.)
Čak i s ovim tehnikama, sjaj zvijezde je i dalje toliko intenzivan da zasjenjuje egzoplanet kada mu se previše približi. Za te dijelove, Wang je kratko nevidljiv egzoplanet označio slovom “x”, kako bi gledatelji mogli pratiti njegov put.
Wang se nada da će njegovi videozapisi o egzoplanetu pružiti gledateljima uvid u planetarno kretanje i divljenje unutarnjem funkcioniranju svemira.
“Puno puta, u znanosti, koristimo apstraktne ideje ili matematičke jednadžbe,” rekao je Wang. “No, nešto poput filma – koji možete vidjeti vlastitim očima – pruža neku vrstu osjetilnog priznanja fizike koju ne biste stekli samo gledajući grafikone.”
Da bi sastavio video, Wang je koristio podatke s Gemini opservatorija, Gemini Planet Imagera i europskog južnog opservatorija, NACO i SPHERE instrumenata.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
