Ljusföroreningar kan ge en missbedömning av en exoplanet

 

När forskare riktar ett teleskop mot en exoplanet kan ljuset som teleskopet tar emot förorenas av ljus från andra planeter i samma solsystem enligt en ny NASA-studie (vilket då ger fel data). Forskningen om detta fenomen publicerades i Astrophysical Journal Letters den 11 augusti 2022 där ett resonemang om hur man kan övervinna  förorenande av insamlad data diskuterades.

"Om du såg på jorden som finns bredvid Mars och Venus från en avlägsen utsiktspunkt i universum kanske du beroende på när du observerade dem se dem som ett och samma objekt", förklarar Dr. Prabal Saxena, forskare vid NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, vilket var den som ledde forskningen.

Saxena använde vårt eget solsystem som en analog för att förklara denna fotobombningseffekt. 

Fotobombning är oavsiktlig eller avsiktligt intrång av en person i förgrunden eller bakgrunden då ett fotografi tas. I vårt fall oavsiktligt intrång av ljus från en annan okänd exoplanet än den vi intresserar oss för min anm,).

"Till exempel, beroende på observationen, kan en exo-jord gömma sig i ljus från vad vi felaktigt tror är en enda stor exo-Venus (eller exo-jupiter) ", enligt Dr. Saxena. Jordens granne Venus anses i allmänhet vara fientlig för livsformer då Venus har en  yttemperatur som är tillräcklig för att smälta bly. 

Aliens som ser på oss långt därutifrån kan kanske se jorden i Venus sken missa att vi finns som  en  beboelig planet och istället anta att här är en stor livsfientlig Venus i stort format.

Astronomer använder teleskop för att analysera ljus från avlägsna världar för att samla in information som kan avslöja om de kan stödja liv. Ett ljusår, avståndet ljuset färdas på ett år är något över nio biljoner kilometer. Det finns cirka 30 stjärnor som liknar vår sol inom ungefär 30 ljusår från vårt solsystem.

Detta fotobombningsfenomen, där observationer av en planet är förorenat av ljus från andra planeter i ett system, härrörande från målplanetens "punktspridningsfunktion". PSF  blir en bild som skapats på grund av diffraktion av ljus (böjning eller spridning av ljusvågor runt en öppning) som kommer från en källa  större än källan för något mycket långt borta (som en exoplanet). Storleken på psf-värdet för ett objekt beror på storleken på teleskopets bländare (det ljusuppsamlande området) och våglängden vid vilken observationen tas. För världar runt en avlägsen stjärna kan en PSF ses på ett sådant sätt att två närliggande planeter eller en planet med en måne kan ses som ett enda objekt.

Om så är fallet kan de data som forskare samlar in vara snedvridna eller ha påverkats av vilken värld eller världar som fotobombade planeten i fråga vilket kan komplicera eller direkt förhindra upptäckt och bekräftelse av en exo-jord, en potentiell planet lik jorden bortom vårt solsystem.

Det finns flera strategier för att hantera fotobombningsproblemet. Dessa inkluderar att utveckla nya metoder för att bearbeta data som samlats in av teleskop för att mildra potentialen för att fotobombning kommer att förvränga resultatet av en studie. En annan metod skulle vara att studera system över tid för att undvika möjligheten att planeter ibland med nära banor skulle dyka upp i varandras PSF: er. Saxenas studie diskuterar också hur användning av observationer från flera teleskop eller en ökning av teleskopets storlek kan minska fotobombningseffekten.

Att upptäcka exoplaneter och avgöra om någon kan stödja liv är en del av NASA: s uppdrag av att utforska och förstå det okända. Forskningen finansierades av NASA under prisnummer 80GSFC21M0002 och finansierades också delvis av Goddard Sellers Exoplanet Environments Collaboration (SEEC).

Bild vikimedia. Bilderna, videorna och musiken på vikimedia distribueras på ESO:s offentliga webbplats, tillsammans med texterna till pressmeddelanden, tillkännagivanden, veckans bilder, blogginlägg och bildtexter, licensierade under en Creative Commons Attribution 4.0 International License, och kan på icke-exklusiv basis reproduceras utan avgift förutsatt att krediten är tydlig och synlig." så även denna bild ut i universum.