Телескопу Джеймса Уэбба подвезли новые алгоритмы обработки изображений

Небольшая история о том, как австралийцы улучшили качество изображений Джеймс Уэбба.

После запуска выяснилось, что австралийская часть прибора NIRISS, инструмент AMI (Aperture Masking Interferometer), даёт слегка(!) размытые изображения.

AMI — это специальная камера, которая делает сверхчеткие снимки звезд и экзопланет, комбинируя свет с разных участков зеркала. Причина размытия оказалась в микроскопических электронных искажениях детектора, в так называемом brighter-fatter эффекте. Это явление, при котором яркие источники света кажутся чуть толще на изображениях, чем слабые, даже если реальный размер источника одинаков.

Проще говоря, чем ярче объект, тем больше он размазывается на детекторе.

Когда-то подобная проблема с размытой картинкой стоила Хабблу целой ремонтной миссии шаттла. В этот раз обошлось куда дешевле и элегантнее. Без новых линз, без ремонта в космосе. Только математика, Python, нейросети и немного гениальности.

Аспиранты Луи Десдуа и Макс Чарльз создали алгоритм AMIGO (Aperture Masking Interferometry Generative Observations), который моделирует, как ведут себя оптика и электроника телескопа в космосе, и устраняет эффект размытия, учитывая, почему электрический заряд перетекает в соседние пиксели.

Результаты впечатляют. К посту прикреплена фотография, которая демонстрирует работу алгоритма. Вверху сырые данные с AMI, внизу — изображения после обработки AMIGO.

На снимках слева мы видим галактику NGC 1068, по центру — спутник Юпитера Ио (обратите внимание на четыре ярких пятна, это активные вулканы спутника), а справа — звезду WR 137.