詹姆斯·韦伯太空望远镜团队与西北大学天体物理学家于2026年11月6日宣布一项成果。研究团队开发出星光消除算法「FLIP」。该算法基于严格物理衍射建模。团队用它在韦伯近红外相机（NIRCam）4.3微米波段的历史档案数据中，直接重现了年轻气态巨行星「波江座51b」（51 Eridani b）。这颗行星此前被母恒星漫射眩光彻底淹没。
波江座51b距地球约96光年。其质量约为木星两倍。它的亮度仅为中心恒星的百万分之一。传统日冕仪图像处理技术屡屡失败。新算法从强光学晕光中提取出了这颗行星。直接成像灵敏度实现达15倍跨越。
韦伯望远镜捕获波江座51b与FLIP星光消除算法核心指标
成功直接成像的目标是波江座51b（51 Eridani b，类木气态巨行星）。相关通报来自西北大学科研要闻（Northwestern Now）。系外行星与母恒星对比光度差仅为中心母恒星的百万分之一。太空网天文学深度专栏（Space.com）报道了这一超高对比度。
英国BBC夜空之镜（Sky at Night）披露了仪器与波段信息。FLIP物理算法最高提升观测灵敏度15倍。它成功从强眩光中滤出行星。欧洲优利卡科学新闻（EurekAlert）报道了该指标。
目标行星系统距地球约96光年。其公转轨道半长径相当于土星至海王星的距离。破晓天文科学档案（Shattered）记录了这一轨道参数。
强恒星眩光下直接拍摄系外行星的困难
直接对系外行星进行光学成像，被天文学界公认为现代观测天文学中最具挑战性的「魔鬼实验」之一。这就像站在数千公里之外，试图在灯塔探照灯正中央的强烈火光边缘，辨别一只飞舞的微弱萤火虫。在波江座51行星系统中，两千万岁的母恒星极明亮。行星红外辐射比母星微弱百万倍。
韦伯望远镜配备了当今人类最精密的物理日冕遮光仪。但望远镜六边形主镜的边缘衍射、仪器微观光学热形变以及高能光子散射效应，仍会在母恒星周围产生层层叠叠的「散斑噪声」（Speckle Noise）。在4.3微米的特定中红外波段上，传统的高通滤波与主成分分析（PCA）算法无法将这些恒星散斑与真实的微弱行星信号区分开来。此前数次由韦伯主镜展开的搜寻尝试均以失败告终。
FLIP算法利用物理衍射模型剔除星光
来自西北大学天体物理学交叉研究中心的研究团队，打破了传统图像处理算法依赖纯经验统计匹配的做法。首席研究员在论文中详细阐释了FLIP算法的底层物理逻辑。FLIP不再将望远镜产生的散斑视为不可预测的随机噪声。
它利用韦伯望远镜精确的几何光瞳模型、冷冻光学传递函数以及微震动遥测数据，建立了一套严格基于物理定律的前向光学点扩散函数（PSF）线性反演方程组。通过在数学上将母恒星的光线轨迹在探测器焦平面上的能量分布进行亚像素级重构，FLIP算法能以近乎完美的一致性，像剥洋葱一样将母恒星漫射眩光层层剥离。同时，它最大限度地保留来自系外行星本身的光子通量。
波江座51b那微弱却坚挺的行星信号光斑，瞬间在距母恒星仅几个天文单位的轨道预报位置清晰浮现。信噪比实现了质的飞跃。
强气态巨行星与类地生命宜居世界直接探测
波江座51b在韦伯望远镜4.3微米波段的重现，为全球系外行星大气成分分析与深空生命宜居性探索打开了一扇新的大门。4.3微米中红外窗口对于系外行星大气科学具有不可替代的战略价值。该波段正好处于二氧化碳、甲烷以及挥发性水蒸气分子吸收峰的核心交汇区。
通过将FLIP算法提取出的纯净行星红外光谱与行星大气热演化模型相对比，天文学家首次直接证实了这颗巨行星表面存在强烈的甲烷贫化与剧烈垂直大气对流。这彻底修正了此前地面大型天文望远镜仅能在近红外短波进行模糊测量的局限。
这一完全开源的算法无需对韦伯硬件进行任何改造。它可直接复用于韦伯已经采集的海量恒星档案数据中。该算法甚至有望在即将升空的罗马太空望远镜与欧洲极大望远镜（ELT）上大放异彩。人类首次具备了直接剥离恒星强光、直接凝视甚至拍摄潜在类地宜居岩石行星大气的终极观测利器。
