Ученые Массачусетского технологического института показали, что инструменты, которые астрономы используют для декодирования световых сигналов, могут быть недостаточно хороши для точного анализа данных, полученных космическим телескопом Джеймса Уэбба. Это может помешать, например, поиску экзопланет. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
По словам авторов работы, модели непрозрачности — инструменты, которые моделируют взаимодействие света с материей в зависимости от свойств материи, — могут нуждаться в значительной перенастройке, чтобы соответствовать точности данных Уэбба. Исследователи прогнозируют, что предсказываемые моделями свойства планетарных атмосфер, такие как их температура, давление и элементный состав, могут отличаться на порядок от реальных показателей.
Непрозрачность показывает, насколько легко фотоны проходят через вещество. Фотоны определенных длин волн могут проходить прямо через материал, поглощаться или отражаться обратно, в зависимости от того, каким образом они взаимодействуют с определенными молекулами внутри вещества. Это взаимодействие также зависит от температуры и давления материала. Модель непрозрачности может помочь расшифровать тип и содержание химических веществ в атмосфере планеты на основе света, который захватывает телескоп.
Если существующие модели непрозрачности применить к световым спектрам, полученным телескопом Уэбба, они достигнут «стены точности». Иными словами, они не будут достаточно чувствительны, чтобы определить, имеет ли планета температуру атмосферы 300 или 600 кельвинов или какой газ занимает 5 или 25 процентов атмосферного слоя.