Deixe-me ver se consigo explicar o principal objetivo e a realização deste trabalho.
Primeiro: a imagem em que você está intrigado é uma imagem de "luminância RGB", na qual as regiões brilhantes são representadas por cores (uma espécie de cor pseudo-verdadeira usando imagens de infravermelho próximo), com as segundas partes mais fracas representadas em preto e as partes mais fracas com branco. Os últimos não são "lixo", como Hobbes sugere em sua resposta, mas estão falando relativamente as partes mais ruidosas da imagem, então há pouca informação real lá.
Este artigo (Borlaff et al .; veja o link na resposta de Hobbes) é sobre o reprocessamento de imagens de infravermelho próximo do HST originalmente tiradas há cerca de dez anos como parte do Campo Ultra Profundo. O processamento anterior dessas imagens (por exemplo, Koekemoer et al. 2013 ["HUDF12"] e Illingworth et al. 2013 ["XDF"]]) foi focado em obter informações sobre as galáxias menores e mais fracas, que são na maioria das vezes muito distantes e altas. galáxias Por causa disso, o estágio crucial da subtração do céu tinha alguns vieses: em particular, tendia a tratar as regiões externas fracas das grandes galáxias mais próximas como parte do céu a ser subtraído. Este é realmente bom para a análise das pequenas galáxias, distantes, mas significa que se você fazerdeseja analisar as regiões externas (discos externos, halos estelares fracos, restos de estruturas de fusão etc.) das galáxias maiores e mais próximas, você tem o problema de que suas regiões externas são subtraídas em excesso (daí a "luz ausente") e assim incomensurável.
(O "céu" que está sendo subtraído é uma combinação de emissão de certos átomos na tênue atmosfera externa acima do HST , a luz do sol espalhada pelos grãos de poeira no sistema solar interno e o chamado "fundo extragalático" = a luz combinada de um distante distante não resolvido galáxias.)
O resumo menciona quatro melhorias que o novo estudo implementou ao reprocessar as imagens do HST: "1) criação de novos campos planos absolutos do céu, 2) modelos de persistência estendida, 3) subtração dedicada do fundo do céu e 4) co-adição robusta".
Eu sugeriria que o terceiro item é talvez o mais importante: eles implementam um método que não subtrai as regiões externas fracas das galáxias maiores e, portanto, as imagens resultantes ainda têm informações sobre as partes externas dessas galáxias.
O gráfico abaixo (extraído da Figura 20 do artigo) ilustra o tipo de melhoria que eles estavam buscando. Ele mostra o brilho da superfície (no filtro de infravermelho próximo F105W) de uma das maiores galáxias (um elíptico gigante - acho que é a galáxia grande, redonda e amarela no meio inferior da imagem colorida) em função do raio (medido em anéis elípticos). Os triângulos vermelhos foram medidos usando a imagem processada por XDF, os quadrados azuis usando a imagem processada por HUDF12 e os pontos pretos usando a imagem recém-processada novamente produzida como parte deste documento [ABYSS]. Você pode ver que os pontos XDF caem em um raio de cerca de 55 kpc, os pontos HUDF12 caem em torno de 90 kpc - mas a luz desta galáxia pode ser rastreada até 140 kpc na imagem reprocessada pelo ABYSS.
(Devo ressaltar que sou amigo e coautor de alguns autores, por isso posso ser um pouco tendencioso - mas acho que esse é um trabalho realmente impressionante!)
+n!
Obrigado por reservar um tempo para escrever isso, é exatamente isso que eu precisava ler, portanto, meu voto de n-fatorial. Depois de ler uma ou duas vezes mais, posso voltar ao papel mais confortavelmente. Meu palpite é que eles usaram bastante dados de imagem para caracterizar esses efeitos antes de finalmente gerar esta versão do Ultra Deep Field. Provavelmente foi preciso um pouco de paciência e disciplina.Quando você conecta o nome do pesquisador principal ao Arxiv, o primeiro resultado da pesquisa é A luz que falta no campo Ultra profundo do Hubble .
3 etapas principais:
Campo do céu plano:
Basicamente, eles estão tentando remover todas as fontes de ruído da imagem, na tentativa de fazer com que sinais fracos apareçam em locais onde esse sinal foi sobrecarregado por ruído.
Modelos de persistência:
Mais processamento de imagem para remover o fundo do céu:
Alinhamento da imagem:
e, como etapa final, a combinação de imagens.
Resultado:
Resumo:
Eles processaram as imagens para trazer detalhes às galáxias. No espaço entre as galáxias, o processamento da imagem fornece resultados de lixo (as áreas brancas), mas eles conseguiram destacar detalhes nas bordas das galáxias que antes estavam ocultas.
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Em resposta a alguns comentários, a resposta de Hobbes é um pouco grossa, que tal:
Para reduzir os efeitos do ruído, a equipe fez um ajuste de campo plano e, em seguida, resumiu várias exposições, permitindo que sinais fracos fossem adicionados enquanto os efeitos do ruído eram cancelados.
Esse é o TL; DR, que deixa de fora muitos métodos realmente legais de identificar "manchas escuras" e de ruído versus sinais confiáveis (estrelas ou galáxias ou qualquer outra coisa).
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