Eksperci twierdzą, że teleskop Webb NASA może się poważnie mylić

Jeśli chodzi o badanie światów kosmicznych, Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba może się bardzo mylić, ale nie z powodu własnej winy.

To odkrycie nowego badania przeprowadzonego przez naukowców, którzy nie przyglądali się optyce teleskopu Webba, ale modelom, których naukowcy używają do interpretacji wyników po dokonaniu przez teleskop obserwacji.

W szczególności modele używane przez naukowców do zrozumienia przezroczystości i tego, jak łatwo światło może przechodzić przez atmosferę, nie są wystarczająco dokładne, twierdzi doktorant MIT Prajwal Niraula, współautor publikacji. W czwartek ukazał się nowy artykuł w Astronomia naturalna. A ponieważ Webb bada egzoplanety – planety wokół gwiazd innych niż nasze Słońce – mierząc długości fal światła przechodzącego przez atmosferę planety za pomocą instrumentu spektroskopowego, mniej dokładne modele mogą oznaczać, że obserwacje teleskopu Webba są o rząd wielkości dalej od rzeczywistości.

Niraula powiedział w komunikat prasowy. „Musimy poprawić naszą grę i wspólnie rozwiązać problem zaciemniania”.

Spektrometr Webba uzyskuje „widmo”, które jest zbiorem długości fal światła przechodzącego przez atmosferę egzoplanety. Ponieważ różne cząsteczki absorbują światło o różnych długościach fal, unikalny wzór widma może powiedzieć naukowcom, jakie ilości związków znajdują się w atmosferze planety, w tym gazy i materia organiczna, które mogą wskazywać na oznaki aktywności biologicznej.

Tak więc nierozwiązanie problemu modelu nieprzezroczystości w praktyce może oznaczać, że naukowcom brakuje oznak życia na egzoplanecie lub uzyskać fałszywie dodatni wynik dotyczący możliwych oznak obcego życia w atmosferze egzoplanety.

„Istnieje naukowo istotna różnica między posiadaniem związku takiego jak woda w stężeniu 5 procent w porównaniu z 25 procentami, których obecne modele nie są w stanie rozpoznać”, mówi Julian de Witt, adiunkt na Wydziale Nauk o Ziemi, Atmosfery i Planetarnej na MIT i jeden współautorów badania. Autor, powiedział w komunikacie prasowym.

W ramach swoich badań naukowcy stworzyli alternatywne modele nieprzezroczystości, które zmieniły pewne założenia dotyczące interakcji światła i materii w atmosferze egzoplanety. Następnie wprowadzili widma z sieci przez te modele i każdy z nich dawał od siebie bardzo różne wyniki, ale również każdy model wydawał się dobrze pasować do danych; Innymi słowy, naukowcom patrzącym na te dane trudno byłoby wiedzieć, że są one błędne, chyba że wiedzą, czego szukają.

„Odkryliśmy, że jest wystarczająco dużo parametrów, aby dostosować, nawet przy złym modelu, aby uzyskać dobre dopasowanie, co oznacza, że ​​nie będziesz wiedział, że twój model jest zły i to, co mówi ci, jest złe” – powiedział dr de Wit.

Naukowcy sugerują kilka sposobów ulepszenia modeli nieprzezroczystości, aby mogły one dopasować dokładność optyki Webba, począwszy od większej liczby eksperymentów laboratoryjnych po modele naziemne, udoskonalenie modelu i scentralizowaną bazę danych o zunifikowanym formacie, aby pomóc astronomom w aktualizacji ich modeli z danych spektroskopowych i eksperymentów.

„Wiele można zrobić, jeśli dokładnie wiemy, jak światło oddziałuje z materią” – powiedział Niraula. „Wiemy wystarczająco dobrze o warunkach na Ziemi, ale kiedy przenosimy się do różnych rodzajów atmosfery, rzeczy się zmieniają, a wraz ze wzrostem jakości jest dużo danych, ryzykujemy ich błędną interpretację”.