シドニー大学の2人の博士課程学生が、NASAのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の画像のぼやけを修正する革新的なソフトウェアを開発しました。彼らのツール、AMIGOは、宇宙ミッションを必要とせずにAIを使用して望遠鏡の鮮明な視界を回復します。この画期的な進歩は、遠方の天体観測を強化します。
シドニー大学の研究者たちは、NASAのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）の技術的問題を地球上から完全に解決することで、宇宙科学の分野で重要な進歩を遂げました。博士課程学生のルイ・デスドワイトとマックス・チャールズは、ピーター・トゥシルの教授とベン・ポープ准教授と協力して、AMIGO（Aperture Masking Interferometry Generative Observations）を開発しました。これは、望遠鏡の赤外線カメラ検出器の歪みを修正するソフトウェアソリューションです。
問題は、brighter-fatter効果に起因しており、電荷が隣接ピクセルに広がり、画像に微妙なぼやけを引き起こします。この問題は、Aperture Masking Interferometer（AMI）に影響を及ぼしました。AMIは、シドニー大学物理学科とシドニー天文学研究所でトゥシル教授が開発したオーストラリア設計のコンポーネントです。AMIは、干渉計測により望遠鏡の主鏡の異なる部分からの光を組み合わせ、星や系外惑星の超高解像度画像を可能にします。
ハッブル宇宙望遠鏡に必要な物理的な修理の代わりに、チームは先進的なシミュレーションとニューラルネットワークを使用して望遠鏡の光学と電子機器をモデル化しました。彼らのアルゴリズムは画像をデジタル的に修正し、AMIのパフォーマンスを完全に回復します。「宇宙飛行士を送って新しい部品をボルトで固定する代わりに、彼らはコードで問題を修正しました」とトゥシル教授は述べました。「これは、オーストラリアのイノベーションが宇宙科学でグローバルな影響を与える素晴らしい例です。」
結果は印象的です。AMIGOにより、JWSTはこれまでで最も鮮明な画像を生成できるようになり、地球から133光年離れた星HD 206893を周回する薄暗い系外惑星と赤褐色の矮星の直接的な眺めを含みます。マックス・チャールズの関連研究は、ブラックホールのジェット、木星の衛星イオの表面、およびWR 137の塵まみれの恒星風の鮮明な画像でAMIの精度向上を示しました。
「この仕事はJWSTの視界をさらに鮮明にします」とデスドワイト博士は述べました。「ソフトウェアソリューションが望遠鏡の科学的範囲を拡張するのを見るのは非常にやりがいがあり、それが実験室を離れずに可能だったことを知るのは素晴らしいです。」デスドワイトは現在、オランダのライデン大学でポスドク研究者です。研究は2025年10月10日と13日にarXivに公開され、デスドワイトの論文はPublications of the Astronomical Society of Australiaに受理されました。ポープ准教授はSXSWシドニーで結果を発表し、JWST研究者にコードを配布する予定です。