Vědci NASA studují, jak odstranit planetární “fotobomby“
Když vědci namíří teleskop na exoplanetu, může být podle nové studie NASA světlo, které teleskop přijímá, „kontaminováno“ světlem z jiných planet ve stejném hvězdném systému.
Představte si, že jdete s rodinou do zábavního parku a požádáte zaměstnance parku o skupinovou fotografii. V pozadí projde celebrita, která zamává na fotoaparát a ukradne vám hlavní pozornost. Tento koncept „fotobombingu“ se překvapivě týká i astronomů, kteří hledají obyvatelné planety.
Výzkum publikovaný 11. srpna v časopise Astrophysical Journal Letters modeloval, jak by tento efekt „fotobomby“ ovlivnil pokročilý vesmírný teleskop určený k pozorování potenciálně obyvatelných exoplanet, a navrhl možné způsoby, jak tento problém vyřešit.
„Pokud byste se ze vzdáleného pozorovacího stanoviště podívali na Zemi sousedící s Marsem nebo Venuší, pak byste si v závislosti na tom, kdy jste je pozorovali, mohli myslet, že jsou oba objekty stejné,“ vysvětluje Dr. Prabal Saxena, vědec z Goddardova střediska vesmírných letů NASA v Greenbeltu ve státě Maryland, který výzkum vedl.
Saxena používá naši vlastní sluneční soustavu jako analogii pro vysvětlení tohoto efektu fotobomb. „V závislosti na pozorování by se například exozemě mohla skrývat ve světle toho, o čem se mylně domníváme, že je to velká exovenuše,“ řekl Dr. Saxena. O sousední Venuši se obecně soudí, že je nepřátelská vůči obyvatelnosti a její povrchová teplota je dostatečně vysoká na to, aby roztavila olovo, takže toto míchání by mohlo vést k tomu, že vědci přehlédnou potenciálně obyvatelnou planetu.
Astronomové pomocí teleskopů analyzují světlo ze vzdálených světů, aby získali informace, které mohou odhalit, zda by na nich mohl existovat život. Jeden světelný rok, tedy vzdálenost, kterou světlo urazí za rok, je přes 9 bilionů kilometrů a ve vzdálenosti zhruba 30 světelných let od naší sluneční soustavy se nachází asi 30 hvězd podobných našemu Slunci.
Tento jev fotobombingu, kdy jsou pozorování jedné planety kontaminována světlem z jiných planet v systému, vychází z „funkce rozptylu bodu“ (PSF) cílové planety. U světů kolem vzdálené hvězdy se PSF může rozlišit tak, že se může zdát, že dvě blízké planety nebo planeta a měsíc splynuly v jednu.
V takovém případě by údaje, které mohou vědci o takové obdobě Země shromáždit, byly zkresleny nebo ovlivněny jakýmkoli světem nebo světy, které by fotobombu dané planety vytvářely, což by mohlo zkomplikovat nebo přímo znemožnit detekci a potvrzení existence exozemě, potenciální planety podobné Zemi mimo naši sluneční soustavu.
Saxena zkoumal analogický scénář, kdy by astronomové z jiného světa mohli pozorovat Zemi ze vzdálenosti více než 30 světelných let pomocí teleskopu podobného tomu, který je doporučen v Astrofyzikálním dekadickém průzkumu 2020. „Zjistili jsme, že takový teleskop by někdy viděl potenciální exozemě ve vzdálenosti přes 30 světelných let smíšené s dalšími planetami v jejich soustavách, včetně těch, které jsou mimo obyvatelnou zónu, pro řadu různých vlnových délek, které nás zajímají,“ řekl Saxena.
Existuje několik strategií, jak se s problémem fotobomb vypořádat. Patří mezi ně vývoj nových metod zpracování dat shromážděných teleskopy, aby se zmírnila možnost, že fotobombing zkreslí výsledky studie. Další metodou by bylo zkoumání systémů v průběhu času, aby se zabránilo možnosti, že se planety s blízkými oběžnými drahami objeví v PSF těch druhých. Saxenova studie také pojednává o tom, jak by použití pozorování z více teleskopů nebo zvětšení teleskopu mohlo snížit efekt fotobombingu v podobných vzdálenostech.
Objevování exoplanet a zjišťování, zda na některé z nich může existovat život, je součástí mise NASA, jejímž cílem je zkoumat a pochopit neznámé, inspirovat lidstvo a přinášet mu užitek.