NASA のジェイムズ ウェッブ宇宙望遠鏡がまさにその目的を果たしていることが、過去数か月で非常に明確になりました。 その作成者が望んでいたのと同じように、数十億ドルの機械は、私たち自身の目では見ることができない宇宙の光を明らかにすることによって、完璧に「宇宙を展開」しており、その優れた結果は、最もありそうもないスターゲイザーでさえも生きていると感じさせます.
この金メッキの望遠鏡のおかげで、Twitter はある日、ぼんやりとした赤い点に熱狂しました。 48 時間、世界中の人々が時間そのものの誕生直後に生まれた銀河をじっと見つめていました。 JWSTの技術力のおかげで、人類は星屑の上に団結しているように見えます.
しかし、これが問題です。
マサチューセッツ工科大学の科学者たちは、個人的な畏敬の念を抱く中で、重要なことを考慮する必要があると警告しています。 科学的 スーパーヒーロー望遠鏡を持っていることの結果。
JWST が 0 から 100 へのスコープのアップグレードのようなものである場合、科学モデルも 0 から 100 への再起動が必要になる可能性があるのではないかと考えています。 科学者が何十年にもわたって使用してきたデータセットは、デバイスのパワーに匹敵することができず、デバイスが何を伝えようとしているのかを明らかにするには不十分なのでしょうか?
「JWST から得られるデータは信じられないほど素晴らしいものになるでしょうが、モデルの品質が一致しない場合、私たちの洞察は制限されます」と、ハーバード天体物理学センターの量子天化学者、Clara Sousa-Silva 氏は述べています。 & スミソニアン、CNET に語った。
そして、彼女が共著者である新しい研究によると、 木曜日にNature Astronomy誌に掲載されました、答えはイエスです。
より具体的には、この論文は、科学者が太陽系外惑星の大気を理解するために通常使用する光解析ツールの一部が、JWST の例外的な光データを処理するために完全に装備されていないことを示唆しています。 長期的には、このような障害が最も影響を与える可能性があります 大規模 すべての JWST クエスト: 地球外生命体の捜索。
「現在、スペクトル情報を解読するために使用するモデルは、ジェームズ ウェッブ望遠鏡から取得したデータの精度と品質に匹敵するものではありません」と、MIT の地球、大気、惑星科学、共同研究部門の大学院生 Prajwal Niraula 氏は述べています。研究の著者、 声明で述べた. 「私たちはゲームを強化する必要があります。」
NASA のジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡が撮影したカリーナ星雲。
NASA
難問について考える 1 つの方法を次に示します。
最新の最も強力な Xbox コンソールとテレビの最初のイテレーションを組み合わせることを想像してみてください。 (はい、私は私のシナリオの極端な仮説の性質を知っています)。 Xbox はテレビに素晴らしい高解像度でカラフルで美しいグラフィックを表示させようとしますが、テレビにはそれを計算する能力がありません。
テレビが爆発しても驚かない。 しかし、ポイントはあなたがそうしないということです 知る 同様に高解像度のテレビを入手しない限り、Xboxが提供しようとしているもの。
同様に、太陽系外惑星の発見の流れに沿って、科学者は一連の深宇宙の光または光子データをモデルに送り込み、「不透明度」をテストします。 不透明度は、光子がマテリアルをどの程度容易に通過するかを測定し、光の波長、マテリアルの温度、圧力などによって異なります。
これは、そのようなすべての相互作用が、光子の特性が何であるか、したがって、太陽系外惑星に関しては、それらの光子が光検出器に到達するためにどのような種類の化学大気を通過したかの明確な特徴を残すことを意味します. これは、科学者が光のデータから、太陽系外惑星の大気が何で構成されているかを逆算する方法です。
この場合、検出器の連絡役はジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡にありますが、チームの新しい研究では、最も一般的に使用されている不透明度モデルをテストした後、研究者はJWST光データが「精度の壁」と呼ばれるものにぶつかることを確認しました. ”
このモデルは、惑星の大気温度が 300 ケルビンか 600 ケルビンか、または特定のガスが大気の 5% か 25% を占めているかなどを解析するには、十分な感度がありませんでした。 このような違いは統計的に有意であるだけでなく、ニラウラによれば、「惑星形成メカニズムを抑制し、バイオシグネチャーを確実に特定するためにも重要です。」
つまり、エイリアンの生命の証拠です。
Sousa-Silva 氏は次のように述べています。「解釈ツールに取り組む必要があります」
これまでに発見された最古の銀河を見ているのでしょうか?
T. Treu/GLASS-JWST/NASA/CSA/ESA/STScI
さらに、チームは、そのモデルが不確実な測定値を偽装していることも発見しました。 いくつかの調整は、不確実性を簡単に覆すことができ、結果が正しくない場合でも、結果が適切であると見なします。
「モデルが間違っていても、微調整するのに十分なパラメーターがあることがわかりました。これにより、モデルが間違っていることや、モデルが間違っていることを伝えていることに気付かないことを意味します」と Julien de Wit 助教MIT の EAPS で、研究の共著者であると、声明で述べています。
今後、チームは不透明度モデルを改善して、私たちの壮大な JWST の啓示に対応することを強く求めています。特に、天文学と分光法のクロスオーバー研究を求めています。
「光と物質がどのように相互作用するかを完全に知っていれば、できることはたくさんあります」とニラウラは言います。 「私たちは地球の状態について十分に知っていますが、さまざまな種類の大気に移動するとすぐに状況が変わります。これは大量のデータであり、品質が向上するため、誤解する危険があります.」
De Wit 氏は、現在の不透明度モデルを古代言語の翻訳ツールであるロゼッタ ストーンと比較し、これまでのところ、このロゼッタ ストーンはハッブル宇宙望遠鏡などでうまく機能していると説明しています。
「しかし、ウェッブの精度で次のレベルに進んでいる今、私たちの翻訳プロセスは、惑星が居住可能かどうかの違いを生むものなど、重要な微妙な点を理解することを妨げます.」と研究者は述べた.
Sousa-Silva が言うように、「データの機微を見逃さないように、モデルを改善する必要があります」。