系外惑星とは？ウェッブ望遠鏡の約2年前の写真から、星のまぶしさを消して惑星が見えた

Scientists have found a giant planet in space photos that are about two years old. The photos were taken by the James Webb Space Telescope. The usual way of cleaning the photos did not show the planet.

科学者たちが、約2年前の宇宙の写真の中に大きな惑星を見つけました。写真は、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡がとったものです。ふつうの方法で写真をきれいにしても、その惑星は見えませんでした。

Planets around other stars are very hard to see. A planet can be a million times darker than its star. The star's bright light covers the planet, like a strong light behind a friend in a photo.

ほかの星のまわりを回る惑星は、見るのがとてもむずかしいものです。惑星は、その星より100万倍も暗いことがあります。写真で友だちのうしろに強いライトがあるときのように、星の明るい光が惑星をかくしてしまうのです。

A team at Northwestern University in the United States made a copy of the telescope on a computer. The copy showed how starlight moves through the telescope. Then the team removed that light from the photos.

アメリカのノースウェスタン大学のチームが、コンピューターの中に望遠鏡のコピーを作りました。そのコピーで、星の光が望遠鏡の中をどう進むかがわかりました。そしてチームは、写真からその光を取りのぞきました。

The planet is called 51 Eridani b. Telescopes on the ground had already found it. With the new way, planets were up to 15 times easier to see. The study was published in the journal Nature on November 4.

その惑星は「エリダヌス座51番星b」と呼ばれています。地上の望遠鏡がすでに見つけていました。新しい方法を使うと、惑星は最大で15倍見つけやすくなりました。この研究は、11月4日に科学誌ネイチャーにのりました。

Astronomers have recovered a giant planet from James Webb Space Telescope data collected about two years ago, after standard image processing failed to separate it from the glare of its star. The study, led by Northwestern University in the United States, was published in the journal Nature on November 4.

天文学者たちが、約2年前に集められたジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のデータから、大きな惑星を取り出しました。ふつうの画像処理では、その惑星を星のまぶしい光から分けられなかったのです。アメリカのノースウェスタン大学が中心となった研究で、11月4日に科学誌ネイチャーに発表されました。

Taking direct pictures of exoplanets, or planets that orbit stars other than the sun, is extremely difficult. Rodrigo Ferrer-Chavez, a doctoral student who led the study, said a planet can be about a million times dimmer than the star it orbits. Leftover starlight in the images can hide a faint planet. Jason Wang, a co-author, said scientists work hard to keep telescopes very steady, but that is a huge engineering challenge.

系外惑星、つまり太陽ではないほかの星を回る惑星を、直接写真にとるのはきわめてむずかしいことです。研究をひきいた博士課程の学生ロドリゴ・フェレール＝チャベスさんは、惑星は回っている星より約100万倍も暗いことがあると話しました。画像に残った星の光が、暗い惑星をかくしてしまうことがあります。共著者のジェイソン・ワンさんは、科学者は望遠鏡をしっかり安定させようと努力しているが、それは技術的にとてもむずかしいと話しました。

The team's method, called FLIP, builds a digital twin of the telescope. The computer model copies the path that starlight takes from the mirrors to the detectors. The researchers adjusted millions of settings until the model matched the real observation, and then they subtracted the leftover glare. Wang said they used the same computing tools that are used to train AI, but they did not use AI itself.

チームの方法は「FLIP」と呼ばれ、望遠鏡のデジタルの双子（そっくりな模型）をコンピューターに作ります。このコンピューターの模型は、星の光が鏡から検出器まで進む道すじを再現します。研究者たちは、模型が実際の観測と合うまで何百万もの設定を調整し、そのあとで残ったまぶしい光を差し引きました。ワンさんは、AIを学習させるのと同じ計算の道具を使ったが、AIそのものは使っていないと話しました。

The planet, 51 Eridani b, had already been found from the ground. In the Webb images taken at a wavelength where carbon dioxide absorbs light, however, the usual processing could not pull it out of the glare. FLIP made faint planets two to 15 times easier to detect than standard processing did.

その惑星「エリダヌス座51番星b」は、地上からすでに見つかっていました。しかし、二酸化炭素が光を吸収する波長で撮られたウェッブの画像では、ふつうの処理では惑星をまぶしい光から取り出せませんでした。FLIPを使うと、暗い惑星はふつうの処理より2倍から15倍見つけやすくなりました。

The researchers said the method could help find planets that are smaller, colder or dimmer than the ones seen now. They also said it could be useful for the Habitable Worlds Observatory, a telescope NASA has proposed to take pictures of Earth-like planets.

研究者たちは、この方法が、いま見えている惑星より小さく、冷たく、暗い惑星を見つける助けになるかもしれないと話しました。また、地球に似た惑星の写真をとるためにNASAが計画している望遠鏡「ハビタブル・ワールド・オブザーバトリー」にも役立つかもしれないと話しました。