Advancing Scientific Imaging: Improving James Webb Space Telescope (JWST) Photos with Deconvolution Techniques

Rozwinięcie naukowego obrazowania: Poprawa zdjęć teleskopu kosmicznego James Webb (JWST) za pomocą technik dekonwolucji

Rewolucyjne badanie prowadzone przez Masona Leista, Asystenta Badawczego w Departamencie Fizyki i Astronomii na UTSA, ma na celu poprawę jakości obrazów uzyskiwanych dzięki teleskopowi kosmicznemu James Webb (JWST) za pomocą innowacyjnej techniki matematycznej, zwanej dekonwolucją. Badania skupiają się na poprawie obserwacji galaktyki NGC 5728 w ramach Galactic Activity, Torus, and Outflow Survey (GATOS).

Złożoność efektu rozpraszania punktów (PSF) JWST i jego wrażliwość sprawiają, że jest on idealnym kandydatem do zastosowania technik dekonwolucji, umożliwiających poprawę jakości obrazów i redukcję zniekształceń w porównaniu do obserwacji z powierzchni Ziemi.

Przez dwa lata Leist przetestował pięć algorytmów dekonwolucji na symulowanych obserwacjach jądrowego jądra galaktyki NGC 5728. Spośród tych algorytmów, algorytm Kraken, opracowany przez badaczy z Uniwersytetu Stanu Georgia, wykazał największe polepszenie jakości obrazu. Zachęcony tym sukcesem, algorytm Kraken został dalej zastosowany do rzeczywistych obserwacji JWST galaktyki NGC 5728.

Wyniki były rewelacyjne. Niewidoczne dotychczas słabe cechy rozszerzone stały się widoczne we wszystkich zakresach falowych, rzucając światło na potencjalne związki pomiędzy wyrzutami z supermasywnych czarnych dziur a ich oddziaływaniem z galaktykami macierzystymi. Leist uważa, że konieczne jest dalsze badanie naukowe w celu pełnego zrozumienia tego zjawiska.

Współpracując z specjalistą od wsparcia Adobe Creative Cloud, Willie Schaeferem, Leist przyczynił się również do stworzenia naukowo dokładnych obrazów kolorowych do tego badania. Badanie to pokazuje efektywność i dokładność dekonwolucji jako cennego narzędzia do przetwarzania obrazów, nie tylko w celu badania jąder galaktyk aktywnych (AGN), ale także w przypadku szerszego zakresu naukowych przypadków, wykorzystujących obserwacje JWST.

Wyniki wzbudziły duże zainteresowanie wśród naukowców zajmujących się przetwarzaniem obrazów JWST, podkreślając potencjalny wpływ i zastosowanie tej metody w społeczności naukowej. Profesor Chris Packham, opiekun Leista, podkreśla znaczenie współpracy w zespole GATOS oraz znaczące polepszenie jakości obrazu, które można osiągnąć dzięki tej metodzie.

Badanie przyczynia się do ciągłego rozwoju technik naukowego obrazowania i potwierdza kluczową rolę JWST w odkrywaniu tajemnic wszechświata. Dzięki technikom dekonwolucji JWST jest gotowy dostarczyć bardziej klarownych i szczegółowych obrazów, umożliwiających badanie kosmosu na głębszym poziomie.

Najczęściej zadawane pytania – Poprawa jakości obrazu teleskopu kosmicznego James Webb (JWST)