Para ilmuwan memperingatkan bahwa data dari Teleskop Luar Angkasa Webb NASA mungkin disalahartikan

Dalam beberapa bulan terakhir, menjadi jelas bahwa Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA melakukan persis seperti yang direncanakannya. Seperti yang diharapkan oleh pembuatnya, mesin bernilai miliaran dolar “dengan sempurna mengungkapkan alam semesta” dengan mengungkapkan cahaya kosmik yang tidak dapat kita lihat dengan mata kita – dan hasilnya yang menakjubkan akan menghidupkan kembali bahkan pengamat bintang yang paling tidak mungkin.

Karena teleskop emas ini, Twitter pernah meletus di titik merah tua. Selama 48 jam, orang-orang di seluruh dunia menyaksikan galaksi yang lahir tak lama setelah kelahiran waktu itu sendiri. Tampaknya umat manusia bersatu di atas debu bintang berkat kemampuan teknologi JWST.

Tapi itulah masalahnya.

Dengan kekaguman pribadi, para ilmuwan di MIT memperingatkan untuk mempertimbangkan poin penting ilmiah Ikuti teleskop superhero.

Jika JWST seperti memutakhirkan rentang dari nol hingga 100, apakah Anda bertanya-tanya apakah mungkin model ilmiah kami juga memerlukan restart nol hingga 100? Tidak bisakah kumpulan data yang telah digunakan para ilmuwan selama beberapa dekade cocok dengan kinerja perangkat dan dengan demikian mengungkapkan apa yang coba disampaikan kepada kita?

“Data yang kami dapatkan dari JWST akan luar biasa, tetapi … pengetahuan kami akan terbatas jika model kami tidak kompatibel secara kualitatif dengannya,” kata Clara Souza Silva, astrokimia kuantum di Pusat Astrofisika, Harvard dan Smithsonian. bersih.

Dan menurut sebuah studi baru yang saya tulis bersama, dan diterbitkan Kamis di jurnal Nature Astronomy, jawabannya adalah ya.

Secara khusus, artikel ini mencatat bahwa beberapa alat analisis cahaya yang biasanya digunakan para ilmuwan untuk memahami atmosfer planet ekstrasurya tidak sepenuhnya dilengkapi untuk memproses data cahaya JWST yang tidak biasa. Dalam jangka panjang, hambatan seperti itu dapat memiliki dampak terbesar Upacara Misi JWST untuk Semua Orang: Pencarian Kehidupan di Luar Bumi.

“Saat ini, model yang kami gunakan untuk memecahkan kode informasi spektral tidak sesuai dengan keakuratan dan kualitas data yang kami miliki dari Teleskop James Webb,” kata Prajwal Niraula, seorang mahasiswa pascasarjana di Departemen Ilmu Atmosfer dan Planet di MIT. . Rekan penulis studi mengatakan dalam sebuah pernyataan. “Kami perlu meningkatkan permainan kami.”

Ini adalah cara berpikir tentang teka-teki.

Bayangkan memasangkan konsol Xbox terbaru dan paling kuat dengan iterasi TV pertama Anda. (Ya, saya tahu sifat hipotetis ekstrim dari skenario skenario saya.) Xbox akan mencoba memberikan TV yang hebat, definisi tinggi, warna-warni, dan grafik yang indah untuk ditunjukkan kepada kita – tetapi TV tidak akan memiliki kekuatan untuk menghitung apa pun.

Saya tidak akan terkejut jika TV langsung mati. Tapi kenyataannya, kamu tidak akan putih Apa yang ingin ditawarkan Xbox kepada Anda, kecuali Anda memiliki TV definisi tinggi yang sama.

Mirip dengan penemuan exoplanet, para ilmuwan memberi makan satu set data cahaya atau foton dari luar angkasa ke dalam model yang menguji “peredupan”. Opacity mengukur seberapa mudah foton melewati material dan tergantung pada faktor-faktor seperti panjang gelombang cahaya, suhu dan tekanan material.

Ini berarti bahwa masing-masing interaksi ini meninggalkan tanda yang mengungkapkan sifat-sifat foton, dan dengan demikian, ketika menyangkut exoplanet, jenis atmosfer kimia yang dilalui foton tersebut untuk mencapai detektor cahaya. Dengan cara ini, para ilmuwan menggunakan data fotometrik untuk menghitung atmosfer sebuah planet ekstrasurya.

Dalam hal ini, korelasi detektor ada di Teleskop Luar Angkasa James Webb – tetapi dalam studi baru tim, setelah menguji model opasitas yang paling umum digunakan, para peneliti melihat data cahaya JWST mengarah ke apa yang dikenal sebagai ‘dinding resolusi’. . ”

Model itu tidak cukup sensitif untuk menganalisis hal-hal seperti yang dikatakan para peneliti, apakah sebuah planet memiliki suhu atmosfer 300 atau 600 K, atau apakah gas tertentu membentuk 5% atau 25% atmosfer. Perbedaan ini tidak hanya signifikan secara statistik, tetapi juga “penting bagi kita untuk secara andal membatasi mekanisme pembentukan planet dan mengidentifikasi biosignatures,” menurut Nyiraula.

Ini adalah bukti adanya kehidupan di luar bumi.

“Kami perlu mengerjakan alat penerjemahan kami, sehingga kami tidak melihat sesuatu yang hebat dengan JWST tetapi tidak tahu bagaimana menafsirkannya,” kata Souza Silva.

Melihat galaksi tertua yang pernah ditemukan?

Treu / KACA-JWST / NASA / CSA / ESA / STScI

Selain itu, tim menemukan bahwa model mereka menutupi pembacaan mereka yang tidak pasti. Beberapa penyesuaian dapat dengan mudah menutupi ketidakpastian dan menganggap hasil sebagai benar ketika salah.

“Kami menemukan bahwa ada cukup banyak parameter yang dapat Anda ubah, bahkan dengan model yang salah, untuk mendapatkan kecocokan yang baik, yang berarti Anda tidak akan tahu model Anda salah dan apa yang saya katakan salah Julien de Wit, associate professor di EAPS dari MIT dan rekan penulis studi tersebut mengatakan, dalam sebuah pernyataan.

Ke depan, tim mendorong model opasitas yang ditingkatkan untuk mengakomodasi penemuan JWST yang dramatis – khususnya panggilan untuk studi penampang antara astronomi dan spektroskopi.

“Ada banyak hal yang bisa dilakukan jika kita tahu persis bagaimana cahaya berinteraksi dengan materi,” kata Niraula. “Kami tahu ini dengan sangat baik tentang kondisi di Bumi, tetapi saat kami bergerak melalui berbagai jenis atmosfer, banyak hal berubah, dan ada banyak data dengan kualitas yang meningkat sehingga kami berisiko salah menafsirkannya.”

De Wit membandingkan model opasitas saat ini dengan alat terjemahan bahasa kuno Rosetta Stone dan menunjukkan bahwa Rosetta Stone telah bekerja dengan baik sejauh ini, misalnya dengan Teleskop Luar Angkasa Hubble.

“Tapi sekarang kami membawa resolusi Webb ke tingkat berikutnya, proses terjemahan kami akan mencegah kami mengambil detail penting, seperti yang membuat perbedaan pada kelayakhunian planet,” kata peneliti.

Seperti yang dikatakan Souza Silva, “Ini adalah panggilan untuk meningkatkan model kami sehingga kami tidak melupakan kompleksitas data.”

Baca Juga!

Cara Streaming Liam Neeson Thriller di 2022

G Holland / Shutterstock.com Liam Neeson memiliki keahlian khusus yang telah ia tunjukkan sejak 2008 …