4358
NASA показала незвичайне порівняння галактики Андромеди до й після цифрового очищення зображення від земних і технічних артефактів. Мета такої обробки полягає не в тому, щоб «прикрасити» M31, а навпаки — прибрати все те, що не належить далекій галактиці: сліди літаків, супутників, космічних променів і дефектні пікселі камери. У результаті астроном отримує картину, яка краще відповідає реальному вигляду об’єкта на небі.
Початковий кадр є не однією фотографією, а сумою 223 окремих експозицій. Кожна тривала 300 секунд, тобто п’ять хвилин. Загальний масив даних отримали у 2019 році з невеликої приватної обсерваторії в Португалії, а довгі витримки дозволили проявити слабкі зовнішні ділянки Андромеди, які майже непомітні на коротких знімках.
Саме довга експозиція водночас створює проблему. Поки камера збирає світло далекої галактики, через поле зору можуть пролітати літаки й супутники. На окремих кадрах вони залишають яскраві прямі смуги, а після складання великої кількості експозицій такі сліди можуть буквально перекреслювати зображення.
Інший тип перешкод створюють космічні промені. Високоенергетичні частинки можуть потрапляти безпосередньо в сенсор камери й створювати короткі яскраві штрихи або точки. До цього додаються гарячі й пошкоджені пікселі — локальні дефекти матриці, які не мають жодного стосунку до реального неба.
Після обробки більшу частину таких артефактів вдалося значно зменшити. Для астрономічної обробки застосовують спеціалізовані програми, які аналізують велику кількість кадрів, вирівнюють їх за зорями, виявляють нестандартні пікселі, усереднюють шум і відкидають об’єкти, присутні лише на одній чи кількох експозиціях.
Наприклад, справжня зоря буде в одному й тому самому місці на сотнях кадрів, тоді як літак або супутник з’явиться лише на одному. Саме це дозволяє відокремити стабільний астрономічний сигнал від випадкового «сміття», яке потрапило у кадр із земної атмосфери або електроніки камери.
Андромеда, або M31, є найближчою до Чумацького Шляху великою галактикою. Вона розташована приблизно за 2,5 мільйона світлових років і в темному небі може бути помітна навіть неозброєним оком як слабка туманна пляма.
На довгих експозиціях її справжній масштаб виявляється набагато більшим, ніж бачить око. Видимими стають пилові смуги, центральна опуклість і слабші зовнішні області диска, які простягаються далеко за яскраве ядро.
Порівняння «до» і «після» добре демонструє важливу особливість сучасної астрономії: цифрова обробка не є необов’язковою косметикою, а частиною самого спостереження. Телескоп і камера збирають суміш корисного сигналу та перешкод, а завдання програм — максимально точно розділити їх.
Саме тому фінальна фотографія іноді виглядає значно «чистішою» за вихідні кадри. Це не означає, що астрономи домалювали галактику, — навпаки, вони прибрали земні сліди, щоб краще показати світло, яке йшло від Андромеди мільйони років.
