Ученые сомневаются в правильности обработки данных с телескопа James Webb
Модели, с помощью которых ученые традиционно обрабатывали сигналы космических телескопов, могут быть недостаточно точными в случае данных, полученных телескопом James Webb. В частности, модели непрозрачности, с помощью которых описывают взаимодействие света с материей, могут нуждаться в значительной доработке. В противном случае они будут анализировать информацию с большой погрешностью. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Космический телескоп James Webb стал настоящей революцией в астрономии, поскольку он позволяет получить изображения космических объектов с недостижимым ранее качеством. Кроме того, аппарат способен «заглянуть» в далекое прошлое и «увидеть» одни из самых ранних структур во Вселенной, которые от Земли отделяют сотни миллионов световых лет. Одна из наиболее интересных задач, стоящих перед James Webb, — поиск и описание экзопланет, похожих по физико-химическим свойствам на Землю. Для этого телескоп собирает и передает специалистам огромные наборы данных по спектрам отражения и преломления света космическими объектами. По таким спектрам, используя определенные математические модели, в частности модель непрозрачности, можно оценить химический состав планеты, а также определить, есть ли у нее атмосфера и какого она газового состава.
Исследователи из Массачусетского технологического института предположили, что модель непрозрачности, которую астрономы обычно используют для декодирования световых сигналов, может быть недостаточно точной для обработки данных телескопа James Webb. К такому выводу авторы пришли, перенастроив стандартную модель несколькими способами, по-разному учитывающими ограниченность нашего понимания о взаимодействии света с материей.
Оказалось, что, анализируя одни и те же световые спектры, каждая из предложенных моделей давала свой индивидуальный прогноз свойств атмосферы планеты. Авторы пришли к заключению, что, если существующие модели непрозрачности применить к спектрам света, снятым телескопом James Webb, они не будут достаточно чувствительны, чтобы увидеть разницу в температуре атмосферы даже в диапазоне от 300 К до 600 К.
Чтобы улучшить модель непрозрачности, потребуются дополнительные лабораторные наблюдения и эксперименты, которые позволят ученым более точно понять, как взаимодействуют свет и различные вещества. «Многое можно было бы сделать, если бы мы в совершенстве знали, как взаимодействуют свет и материя. Мы достаточно хорошо это понимаем только в отношении земных условий, но как только мы переходим к другим типам атмосфер, все меняется, и мы рискуем неверно истолковать множество данных», — рассказывает Праджвал Нираула из Массачусетского технологического института, один из авторов исследования.