Teljesen félreértjük a Webb űrteleszkóp adatait?

Az MIT és a Harvard munkatársai szerint a hibás modellek miatt alapvetően félreértelmezzük a jelenlegi legerősebb űrteleszkóp, a James Webb exobolygókról gyűjtött adatait. Amint azt a Nature Astronomy hasábjain kifejtették, a probléma oka, hogy az opacitás vizsgálatának csúcsmodellje, ami a különböző anyagokon (a gyakorlatban sok anyag keverékén) áthaladó fény viselkedését elemzi, nem elég jó.

Az MIT professzora, Julien de Wit szerint a kurrens modell a rosettai kő megfejtéséhez hasonlóan hatékony a Webb és a Hubble adatainak értelmezésében, ami egy adott szintig megfelelő – ahhoz azonban nem elegendő, hogy egy távoli világ légkörének összetételét elemezze.

Tudományosan jelentős különbséget jelent, hogy 5 százalék vagy 25 százalék vizet tartalmaz a légkör, és a jelenlegi modellek nem tudják megkülönböztetni ezeket

– mutatott rá de Wit.

Most, amikor a pontosság egy újabb szintjére léptünk a Webb űrteleszkóppal, a fordítási folyamatunk megakadályozza, hogy fontos részleteket észrevegyünk. Köztük olyanokat, amelyek az életre alkalmas bolygókat az alkalmatlanoktól megkülönböztetik

– tette hozzá.

A figyelmeztetés alapja a kutatók kísérlete, amelyben nyolc kitalált bolygóhoz alkottak a Webb felbontásának megfelelő adatsort, amit ezután a jelenleg használatos modellel értelmeztek. A végeredmény, hogy a modell előrejelzései a fiktív légkörökről jelentős szórást mutattak. Az MIT tájékoztatása szerint az eljárással elmentek a falig, de gyakorlatilag nem tudott különbséget tenni egy 27 fokos és egy 327 fokos hőmérsékletű bolygó között.

Az opacitás vizsgálata során a beérkező fény összetételét elemzik. Egy anyag átengedi a rajta áthaladó fényt egy adott hullámhosszon, a többi hullámhosszt visszaveri, de ez a kölcsönhatás függ a nyomástól és az anyag hőmérsékletétől. A csillagászok ezekből az adatokból egy légkör összetevőire és az összetevők arányára is következtetnek.

A legjobb modellek nemcsak rosszul tippeltek az exobolygók összetételével kapcsolatban, de a folyamatot megfordítva az eredetihez hasonló spektrumú bolygót alkottak.

Sokkal többet tudnánk elérni, ha tökéletesen ismernénk az anyag és fény kölcsönhatását. Elég sokat tudunk ezekről a kölcsönhatásokról földi körülmények között, de máshogy állnak a dolgok, amikor más légkört nézünk, miközben rengeteg egyre jobb minőségű adatunk van, amit tévesen értelmezhetünk

– szögezte le Prajwal Niraula, az MIT bolygótudományi hallgatója.

A Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ fizikusa, Iouli Gordon rámutatott, hogy az exobolygók megismeréséhez egy új tudományos kampányra és a spektroszkópiai adatbázisok megújítására lesz szükség. 

(Futurism, MIT News)

(Borítókép:  A NASA James Webb űrteleszkóp programjának egyik munkatársa a James Webb amerikai űrtávcső főtükre teljes kinyitásának folyamatát figyeli a baltimore-i Űrteleszkóp-tudományi Intézetben 2022. január 8-án.  Fotó:  MTI / EPA / NASA / Bill Ingalls)