Kosmik teleskoplar ular kutganidan ko'proq narsani ko'rishi mumkin

Havolalar jadvali

Annotatsiya va 1. Kirish

2. Kelajakdagi teleskoplar uchun diffraktsiya chegarasini taqqoslash
3. Quyosh sistemamizdagi fotobombing
4. Olingan spektrlar uchun oqibatlar
5. Yumshatish strategiyalari va muhokamalar va havolalar

ANTRACT

Yerga o'xshash yashashga yaroqli ekzosayyoralarni kuzatish astronomiyaning asosiy ustuvor yo'nalishi bo'lib, bu nafaqat bunday dunyolarni aniqlashga, balki yashashga yaroqlilik belgilarining boshqa manbalarga bog'liq emasligini aniqlashga ham bog'liq. NASAning 2020 yilgi Astrofizika dekadal tadqiqoti tomonidan tavsiya etilganlar kabi bunday olamlarni kuzatish uchun mo'ljallangan kosmik teleskoplar manba nuqtasi atrofidagi mintaqadagi manbadan yorug'likni samarali ravishda tarqatadigan diffraktsiya bilan cheklangan ruxsatga ega. Ushbu maktubda biz 6 metrlik kosmik teleskopning diffraktsiya chegarasi Yerga o'xshash sayyoraning nuqta tarqalish funktsiyasiga olib kelishini ko'rsatamiz, bu taklif qilingan qidiruvlarga mos keladigan masofalardagi tizimlar uchun qo'shimcha kutilmagan jismlarni o'z ichiga olishi mumkin. Ushbu kutilmagan qo'shimcha ob'ektlar, masalan, boshqa sayyoralar va oylar, soxta xususiyatlarni ishlab chiqarish va spektrlarda qo'shimcha noaniqlikni qo'shish orqali taxminiy yashashga yaroqli sayyora uchun olingan spektrlarga ta'sir qilishi mumkin. 6 metrli kosmik teleskop tomonidan kuzatilgan Yer modeli go'yo ekzosayyora kabi Yerdan kelayotgan yorug'lik Oy, Merkuriy, Venera va Mars bilan turli kombinatsiyalarda va turli vaqtlarda tizimga masofa va to'lqin uzunligining ko'p sonli kombinatsiyalari uchun aralashishini ko'rsatadi. Biosignatlarni qidirish uchun potentsial yashash mumkin bo'lgan sayyoraning haqiqiy spektrlarini ajratib olish muhimligini hisobga olib, biz tegishli teleskoplarni ishlab chiqishda ushbu effektni hisobga olish zarurligini ta'kidlaymiz va ushbu fotobombing effektini hisobga olishning ba'zi potentsial vositalarini taklif qilamiz.

1. KIRISH

Yashash mumkin bo'lgan olamlarni o'rganish uchun to'g'ridan-to'g'ri tasvirlash kuchidan foydalanishga bo'lgan sa'y-harakatlar Yer nafaqat bizning oyoqlarimiz ostida, balki koinotning boshqa mintaqalarida ham bizning boshimiz ustida mavjud bo'lishi mumkinligiga ishonishdan iborat. Istiqbolli sayyoralar va ularning tizimlarini kuzatish va nazariy jihatdan o'rganishni talab qiluvchi kontekstli ma'lumotlar yashashga yaroqli dunyoning uni tavsiflash uchun zarur bo'lgan resurslarga loyiqligini ta'minlash uchun juda muhimdir. Ushbu kontekstual ma'lumotni olishda ushbu ustuvor olamlarni o'rganishda birinchi navbatda rejalashtirilgan kelajakdagi teleskoplarning imkoniyatlari va chegaralarini hisobga olish kerak. Ushbu tadqiqotda biz kelajakdagi teleskoplarning diffraktsiya chegarasi kuzatish strategiyasi va natijalariga qanday ta'sir qilishi mumkinligini muhokama qilamiz. Sarlavhada diffraktsiya chegaralari buni amalga oshirishi mumkin bo'lgan muhim usulga ishora qilinadi, bu erda "fotobombing" tasvirni olish paytida kameraning ko'rish maydonida kutilmagan ob'ektning kutilmagan ko'rinishini o'z ichiga olgan tasvirni anglatadi. Ushbu ob'ektlar boshqa sayyoralar va yo'ldoshlarni o'z ichiga olishi mumkin, agar ular maqsadli sayyoralarning nuqta-tarqalish funktsiyasidan (PSF) hal qilinmasa, olingan spektrlarga ta'sir qilishi mumkin. Bunday aralashmalar qayerda/qanday sodir bo'lishi mumkinligini tushunish yashash uchun yaroqli ekzosayyoralarni aniqlashga qaratilgan kelajakdagi teleskoplarni ishlab chiqishda muhim ahamiyatga ega, masalan, 2020 yilgi Astrofizik o'n yillik tadqiqotida (?) yaqinda tavsiya etilgan infraqizil/optik/ultrabinafsha teleskop. Potensial biosignatlarni baholash bo'yicha so'nggi tizimlar (Catling va boshq. 2018; Green va boshq. 2021) birinchi navbatda hayotning potentsial belgisini olib tashlash, so'ngra imzoning to'g'ri talqinini chalkashtirib yuborishi mumkin bo'lgan potentsial murakkablashuvchi stsenariylarni tekshirish zarurligini ta'kidladi va biz fotobombing qo'shimcha sayyoralar yoki ikkala sayyorani ham murakkablashtirishi mumkinligini ko'rsatamiz.

Ushbu ta'sirni o'rganish puxta o'rganishga loyiqdir, chunki muayyan kuzatuvlarga tegishli xususiyatlar qatori, jumladan, tizimning moyilligi, sayyora orbital fazasi, har bir tegishli tanadagi ichki fazoviy o'zgarishlar va boshqa tizim va sayyoraviy xususiyatlar tufayli o'zgarishlar bo'lishi mumkin. Biroq, bu maktub keyingi o'rganishga yo'naltiruvchi va maqolaning bo'limlarini tashkil etuvchi to'rtta mavzuga qaratilgan dastlabki tadqiqotdir. Birinchidan, biz bir nechta teleskop diametri / kuzatuv to'lqin uzunligi kombinatsiyalarining diffraktsiya chegarasining burchak o'lchamini maqsadli tizimlarga masofa funktsiyasi sifatida ko'rib chiqamiz. Bu har xil turdagi yulduzlar atrofida mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan potentsial sayyora tizimlari ichidagi asosiy masofalarni taqqoslashni o'z ichiga oladi - yashash zonasi kengligi (HZ) va o'rta HZ Yer egizaklari uchun tepalik radiusining o'lchami. Ikkinchidan, biz quyosh sistemamizdan yashashga yaroqli zonada/yaqinda bir nechta kichik, toshli sayyoralarga ega bo'lgan sayyora tizimlari uchun kuzatilishi mumkin bo'lgan fotobombing effekti turi uchun namuna sifatida foydalanamiz. Agar bizning quyosh sistemamiz 6 metrlik teleskop yordamida kuzatilgan bo'lsa, biz Yerning PSFda vaqt funktsiyasi sifatida qo'shimcha sayyoralar paydo bo'lish ehtimolini tekshiramiz. Uchinchidan, biz Yerning PSF ning bunday ifloslanishi 10 parsek masofadagi teleskop yordamida Yer uchun olingan ko'rinadigan va yaqin infraqizil spektrlarning oniy tasvirlarida qanday oqibatlarga olib kelishi mumkinligini modellashtiramiz. Va nihoyat, biz kelajakdagi kuzatuvlarga tegishli bo'lgan boshqa potentsial fotobombing stsenariylarini va haqiqiy Er-egizak spektrini potentsial ifloslanishdan olib tashlashning potentsial vositalarini muhokama qilamiz.