Beta Pictoris b：迄今為止由真實數(shù)據(jù)合成的最長的系外行星延時鏡頭
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Beta Pictoris b：迄今為止由真實數(shù)據(jù)合成的最長的系外行星延時鏡頭。鳴謝:uux.cn/西北大學(xué)
（神秘的止由真實地球uux.cn）據(jù)西北大學(xué)（阿曼達(dá)·莫里斯）：西北大學(xué)的一名天體物理學(xué)家制作了迄今為止最長的系外行星延時視頻。
這段視頻由真實數(shù)據(jù)構(gòu)建而成，數(shù)據(jù)廈門湖里美女上門聯(lián)系方式vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)顯示了Beta Pictoris b——一顆質(zhì)量是合成木星12倍的行星——在傾斜的軌道上圍繞其恒星航行。該延時視頻將17年的系外行星鏡頭(收集于2003年至2020年之間)濃縮為10秒鐘。在這幾秒鐘內(nèi)，今為鏡觀眾可以看到行星完成一個完整軌道的止由真實75%。
領(lǐng)導(dǎo)這項工作的數(shù)據(jù)西北大學(xué)天體物理學(xué)家王凱峰說:“我們還需要六年的數(shù)據(jù)，才能看到一個完整的合成軌道。”。系外行星廈門湖里美女上門聯(lián)系方式vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)“我們快到了。今為鏡耐心是止由真實關(guān)鍵。”
作為系外行星成像方面的數(shù)據(jù)專家，王是合成西北大學(xué)溫伯格文理學(xué)院物理學(xué)和天文學(xué)助理教授，也是系外行星天體物理學(xué)跨學(xué)科探索與研究中心(CIERA)的成員。去年年底，王公布了一段歷時12年的視頻，展示了一個由四顆系外行星組成的家族圍繞其恒星運行的情況。
Pictoris b是一顆巨大的行星，位于Pictor星座，距離地球約63光年。Beta Pictoris b與其恒星(Beta Pictoris)之間的距離大約是地球與太陽之間距離的10倍。與我們的太陽相比，Pictoris的質(zhì)量是它的1.75倍，亮度是它的8.7倍。它也非常年輕——只有2000萬到2600萬年。
當(dāng)Beta Pictoris b在2003年首次被拍攝時，它的大小和亮度使得它比其他系外行星更容易被發(fā)現(xiàn)。
“它非常亮，”王說。“這就是為什么它是第一個被發(fā)現(xiàn)并直接成像的系外行星之一。它是如此之大，以至于它處于一顆行星和一顆褐矮星的邊界，這兩顆行星比行星質(zhì)量更大。”
王幾年前開始跟蹤這顆系外行星，構(gòu)建了他的第一個該系統(tǒng)的延時鏡頭，以顯示其五年的旅程。為了得到更新的更長版本的時間推移，王向伊利諾斯州溫內(nèi)特卡市新特里爾高中的學(xué)生瑪拉基·諾爾尋求幫助。諾埃爾在2022年夏天作為CIERA的高中生天文學(xué)研究經(jīng)驗(REACH)項目的成員。然后，作為REACH的畢業(yè)生，Noel在2023年1月開始在王的指導(dǎo)下工作。
Noel使用人工智能驅(qū)動的圖像處理技術(shù)統(tǒng)一分析來自三個儀器的檔案圖像數(shù)據(jù)——一個在雙子座天文臺，兩個在歐洲南方天文臺。在Noel統(tǒng)一處理數(shù)據(jù)后，Wang使用一種稱為運動插值的算法技術(shù)來填充間隙，以創(chuàng)建一個連續(xù)的視頻。否則，這顆系外行星將會四處跳躍，而不是平穩(wěn)地在太空中運行。
“如果我們只是組合圖像，視頻看起來真的很抖動，因為我們沒有連續(xù)17年每天觀看該系統(tǒng)，”王說。“算法消除了抖動，所以我們可以想象如果我們每天都看到它，這個星球會是什么樣子。”
“由于時間跨度長，數(shù)據(jù)集之間有很大的差異，這需要頻繁地調(diào)整圖像處理，”Noel說。“我真的很喜歡處理數(shù)據(jù)。雖然現(xiàn)在下定論還為時過早，但天體物理學(xué)絕對是我正在認(rèn)真考慮的職業(yè)道路。”
為了組合視頻，王還使用了一種名為“自適應(yīng)光學(xué)”的技術(shù)來校正由地球大氣層引起的圖像模糊，并使用專門的儀器來抑制系統(tǒng)中央恒星的眩光。(這也是為什么視頻中央有一個黑色圓圈圍繞著一個卡通明星圖標(biāo)。)
即使使用了這些技術(shù)，這顆恒星的眩光仍然如此強烈，以至于當(dāng)它太靠近系外行星時，它會黯然失色。對于這些部分，王用“x”標(biāo)記了暫時無法觀察到的系外行星，以便觀眾可以跟蹤它的路徑。
王希望他的系外行星視頻能讓觀眾一窺行星運動，并對宇宙的內(nèi)部運作表示欽佩。
“很多時候，在科學(xué)中，我們使用抽象的概念或數(shù)學(xué)方程，”王說。“但像電影這樣的東西——你可以用自己的眼睛看到——會給你一種發(fā)自內(nèi)心的對物理的欣賞，這種欣賞不會從僅僅看圖表上的情節(jié)中獲得。”
為了制作這段視頻，王使用了雙子座天文臺的雙子座行星成像儀和歐洲南方天文臺的NACO和球體儀器的數(shù)據(jù)。