Новый математический метод поможет телескопам быстрее и точнее анализировать атмосферы перспективных кандидатов
Физик Леонардос Гкувелис (Leonardos Gkouvelis) из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана (Ludwig Maximilian University) разработал новый метод анализа атмосфер экзопланет, который позволяет заметно ускорить обработку данных с космических телескопов и повысить точность поиска возможных признаков жизни.
Современные телескопы изучают экзопланеты во время их прохождения на фоне звезды. В этот момент часть света звезды проходит сквозь атмосферу планеты, и по изменению спектра учёные определяют, какие газы там присутствуют. Так удаётся искать воду, углекислый газ, метан и другие вещества, которые могут быть связаны с биологической активностью.
Однако существующие математические модели плохо справляются с шумами и искажениями. Из-за этого обработка данных занимает много времени, а результаты не всегда бывают однозначными.
Гкувелис предложил аналитическое решение, которое позволяет точнее отделять «полезный сигнал» от помех. Новый подход делает расчёты быстрее и прозрачнее, а полученные данные — более надёжными.
Это особенно важно на фоне растущего объёма наблюдений. Уже сейчас телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил воду и углекислый газ в атмосфере экзопланеты WASP-39b и изучает систему TRAPPIST-1 с семью планетами земного типа. В ближайшие годы к этим исследованиям подключится миссия ARIEL, которую готовит Европейское космическое агентство.
ARIEL будет специально создан для массового изучения атмосфер экзопланет и должен собрать данные более чем о тысяче миров. Без новых методов обработки такой объём информации будет сложно эффективно использовать.
По словам автора работы, предложенная модель позволит быстрее анализировать наблюдения и точнее определять состав атмосфер. Это поможет лучше отбирать кандидатов на роль потенциально обитаемых планет и снизить число спорных интерпретаций данных.
В результате телескопы смогут работать более продуктивно, а учёные — быстрее получать надёжные результаты. Новый метод может стать важным инструментом для будущих миссий по поиску жизни за пределами Солнечной системы.