Оркестр играет фортиссимо, а в третьем ряду кто-то шепчет. Услышать этот шёпот — задача, с которой астрономы столкнулись у звезды HR 8799: четыре яркие планеты-гиганта заглушают слабый свет возможной пятой, спрятавшейся совсем близко к звезде.
Чтобы расслышать шёпот, телескоп Джеймс Уэбб использовал апертурную маскировку: маска с семью отверстиями превращает зеркало в подобие решётки, и свет планет складывается в узор, по которому можно судить об их положении. Но узор этот портили шумы детектора — например, эффект «ярче-темнее», когда яркий пиксель расплывается и смазывает соседние. Новый конвейер Amigo построил полную модель прохождения света от фотонов до пикселей, учёл этот эффект и вычел помехи.
В остаточной карте правдоподобия проступил пик на расстоянии 150 миллисекунд дуги к северу от звезды. Это как заметить монету с 200 километров. Контраст источника составил 2,2×10⁻⁴ в фильтре F380M — лишь немного выше порога 3σ, но орбитальная подгонка даёт для кандидата f большую полуось около 7 астрономических единиц и массу 1,7 массы Юпитера. Положение согласуется с одной из устойчивых резонансных конфигураций, предсказанных ранее.
Раньше внутренняя область HR 8799 оставалась недоступной из-за систематических ошибок детектора, которые портили интерференционные картины на малых угловых расстояниях. Теперь метод полного прямого моделирования детектора NIRISS открывает доступ к зонам, скрытым раньше. Его можно сразу применять к архивным данным JWST для поиска слабых компаньонов у других звёзд.
Оркестр продолжает играть, но теперь у нас есть партитура, где записан и шёпот. Осталось дождаться повторных наблюдений, чтобы убедиться: пятая планета действительно движется вместе со звездой, а не оказалась случайным бликом.
Систему HR 8799 снимали более 25 лет, но пятая планета пряталась всего в 0,15 угловой секунды от звезды — это как разглядеть монету с расстояния 200 километров.
В романе Станислава Лема «Фиаско» астронавты ищут планету у звезды, скрытую мощным излучением. Здесь похожая задача: слабый объект теряется в сиянии звезды, и нужна особая техника, чтобы его вытащить.