عندما يتعلق الأمر بدراسة العوالم الغريبة ، يمكن أن يكون تلسكوب جيمس ويب الفضائي مخطئًا بشكل خطير ، إن لم يكن لخطأه.

هذا هو ما توصلت إليه دراسة جديدة قام بها باحثون نظروا في النماذج التي يستخدمها العلماء لشرح النتائج بعد أن يقوم التلسكوب بإجراء ملاحظة ، بدلاً من النظر إلى بصريات تلسكوب ويب.

على وجه الخصوص ، النماذج التي يستخدمها العلماء لفهم العتامة ، ومدى سهولة مرور الضوء عبر الغلاف الجوي ، ليست دقيقة بما فيه الكفاية ، كما يقول المؤلف المشارك للطالب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا براجوال نيرافلا. تم نشر ورقة جديدة يوم الخميس داخل علم الفلك الطبيعي. نظرًا لأن Webb يدرس الكواكب حول النجوم بخلاف شمسنا ، باستخدام أداة التحليل الطيفي الخاصة به لقياس الأطوال الموجية للضوء الذي يمر عبر الغلاف الجوي للكوكب ، فإن النماذج الأقل دقة قد تعني أن ملاحظات تلسكوب Webb متوقفة عن الأقدار.

وقال نيرافلا في بيان “في الوقت الحالي ، لا يتطابق النموذج الذي نستخدمه لفك شفرة المعلومات الطيفية مع دقة وجودة البيانات التي لدينا من تلسكوب جيمس ويب”. تقرير المجلة. “نحن بحاجة إلى رفع مستوى لعبتنا ومعالجة مشكلة التعتيم معًا.”

تكتسب أداة مطياف ويب “طيفًا” ، وهو مجموعة من الأطوال الموجية للضوء في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية. نظرًا لأن الجزيئات المختلفة تمتص الضوء بأطوال موجية مختلفة ، فإن الشكل الفريد للطيف يمكن أن يخبر العلماء بكميات المركبات الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب ، بما في ذلك الغازات والمواد العضوية التي تشير إلى علامات النشاط البيولوجي.

لذا فإن نموذج العتامة لا يحل المشكلة ، من الناحية العملية ، قد يعني أن العلماء إما يفتقدون علامات الحياة على كوكب خارج المجموعة الشمسية أو يحصلون على نتيجة إيجابية خاطئة للعلامات المحتملة لوجود حياة غريبة في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية.

قال جوليان دي ويت ، الأستاذ المساعد في قسم علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وأحد مؤلفي الدراسة: “هناك فرق مهم علميًا بين 5 في المائة و 25 في المائة من التركيب الشبيه بالماء ، والذي لا تستطيع النماذج الحالية تمييزه”. قال المؤلف في بيان صحفي.

طور الباحثون في دراستهم نماذج عتامة بديلة غيرت بعض الافتراضات حول كيفية تفاعل الضوء والمادة في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية. ثم قاموا بتغذية أطياف الويب من خلال هذه النماذج ، وأنتج كل منها نتائج مختلفة عن بعضها البعض ، ولكن بدا أن كل نموذج يناسب البيانات جيدًا ؛ من الصعب على العلماء الذين ينظرون إلى تلك البيانات أن يعرفوا أنها خاطئة ، بمعنى آخر ، إذا كانوا لا يعرفون ما الذي يبحثون عنه.

قال الدكتور دي فيت: “وجدنا أنه حتى مع النموذج الخاطئ ، هناك معلمات كافية للحصول على ملاءمة جيدة ، مما يعني أنك لا تعرف أن نموذجك خاطئ ويخبرك أنه خطأ”.

يمكن تحسين نماذج التعتيم بعدة طرق بحيث تتطابق مع دقة بصريات الويب ، وتبدأ النماذج الأرضية بقاعدة بيانات مركزية بتصميم موحد للمساعدة في تحسين النماذج ومساعدة علماء الفلك على تحديث نماذجهم من البيانات الطيفية. التجارب.

قال السيد نيرولا: “إذا عرفنا بشكل أفضل كيف يتفاعل الضوء والمادة ، فيمكننا فعل الكثير”. “نحن نعرف هذا جيدًا بما فيه الكفاية حول ظروف الأرض ، ولكن بمجرد أن نصل إلى أنواع مختلفة من الغلاف الجوي ، تتغير الأشياء ، وهناك الكثير من البيانات ، بجودة متزايدة ، معرضة لخطر إساءة تفسيرها.”