ELT может обнаружить жизнь на Проксиме Центавра всего за 10 часов наблюдений: Анализ новых симуляций ELT и возможностей обнаружения биосигнатур

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Человечество всегда стремилось к звёздам, но лишь немногие вехи в истории исследований космоса обещают быть столь революционными, как ввод в строй Чрезвычайно Большого Телескопа (ELT) в Чили. Этот гигант, чьё зеркало почти в сорок метров в диаметре, способен не просто увидеть больше, чем все его предшественники, но и открыть новую главу в поисках жизни за пределами Земли.

Астрономы давно мечтают заглянуть в атмосферы экзопланет, чтобы понять, из чего они состоят. Метод, который сейчас в ходу, — наблюдение за тем, как планета проходит перед своей звездой. В этот момент небольшая часть звёздного света пронизывает атмосферу планеты, и, анализируя этот свет, можно определить, какие газы там присутствуют. Телескоп Джеймса Уэбба уже делает это, но возможности его ограничены. А что если планета не проходит перед звездой? Что если атмосфера слишком тонкая, чтобы её зафиксировать?

Иллюстрация
Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

ELT предлагает принципиально иной подход. Его мощность позволит не только изучать планеты, проходящие транзитом, но и улавливать слабый свет, отражённый от экзопланет, даже если они не пересекают диск своей звезды. Это открывает двери к исследованию гораздо большего числа миров, и, что самое главное, делает возможным поиск биосигнатур — признаков жизни — на планетах, о существовании которых мы даже не подозревали.

Представьте себе: далёкий мир, вращающийся вокруг красного карлика, звезды, которая намного меньше и холоднее нашего Солнца. Этот мир не проходит перед своей звездой, и до сих пор мы не могли даже мечтать об изучении его атмосферы. Но ELT сможет это сделать.

Пример моделирования данных для 1000-часового обсервации O2 A-диапазона (нижняя панель) для землеподобной цели, вращающейся вокруг звезды-хозяина M6V на расстоянии 1,3 пк, с помощью 39-метрового ELT. Моделируемые данные состоят из двух компонентов: света, отраженного от планеты, и дробового шума, показанных на верхней и средней панелях соответственно. Шум выстрела состоит из планетарных, звездных и фоновых источников, и мы предполагаем, что общая пропускная способность составляет 10 %.
Пример моделирования данных для 1000-часового обсервации O2 A-диапазона (нижняя панель) для землеподобной цели, вращающейся вокруг звезды-хозяина M6V на расстоянии 1,3 пк, с помощью 39-метрового ELT. Моделируемые данные состоят из двух компонентов: света, отраженного от планеты, и дробового шума, показанных на верхней и средней панелях соответственно. Шум выстрела состоит из планетарных, звездных и фоновых источников, и мы предполагаем, что общая пропускная способность составляет 10 %.
Автор: Currie et al. arXiv:2503.08592 [astro-ph.EP] Источник: arxiv.org

Недавно группа учёных провела серию симуляций, чтобы оценить потенциал ELT в обнаружении жизни на экзопланетах. Они рассмотрели несколько сценариев: Землю, какой она была на заре своего существования, Землю, пережившую глобальную катастрофу и потерявшую свои океаны, и, конечно же, Землю, процветающую и полную жизни. Цель — понять, сможет ли ELT отличить один мир от другого, и, что ещё важнее, не введёт ли он нас в заблуждение. Ведь мы не хотим ошибочно принять безжизненную планету за обитаемую, или наоборот.

Результаты оказались впечатляющими. Симуляции показали, что для ближайшей к нам звезды, Проксимы Центавра, ELT сможет обнаружить признаки жизни на Землеподобной планете всего за десять часов наблюдений. Это невероятно короткий срок, особенно если учесть, что речь идёт о поиске чего-то столь неуловимого, как следы жизни в далёком мире.

Время интегрирования до обнаружения 3σ для различных типов земных атмосфер на планетах размером с Землю, вращающихся вокруг аналогичных близлежащих объектов. Каждая панель представляет отдельную молекулярную полосу, а каждый цвет - аналог близлежащей звезды-хозяина/планеты. Заполненные и открытые круги представляют предполагаемые инструментальные контрасты C=10-3 и C=10-4, соответственно, и мы предполагаем, что общая пропускная способность составляет 10%. Аналог Проксимы Центавра b (на расстоянии 1,3 пк) показан синим цветом, а субнептуновая версия Проксимы Центавра b включена для сравнения. Мы сможем обнаружить несколько молекул в течение 100 часов наблюдения за каждой целью, и наш аналог Проксимы Центавра b является наиболее благоприятной близкой целью для тщательного изучения атмосферы.
Время интегрирования до обнаружения 3σ для различных типов земных атмосфер на планетах размером с Землю, вращающихся вокруг аналогичных близлежащих объектов. Каждая панель представляет отдельную молекулярную полосу, а каждый цвет — аналог близлежащей звезды-хозяина/планеты. Заполненные и открытые круги представляют предполагаемые инструментальные контрасты C=10-3 и C=10-4, соответственно, и мы предполагаем, что общая пропускная способность составляет 10%. Аналог Проксимы Центавра b (на расстоянии 1,3 пк) показан синим цветом, а субнептуновая версия Проксимы Центавра b включена для сравнения. Мы сможем обнаружить несколько молекул в течение 100 часов наблюдения за каждой целью, и наш аналог Проксимы Центавра b является наиболее благоприятной близкой целью для тщательного изучения атмосферы.
Автор: Currie et al. arXiv:2503.08592 [astro-ph.EP] Источник: arxiv.org

Но что произойдёт, если планета окажется больше и с более плотной атмосферой, как, например, Нептун? В этом случае ELT справится с задачей ещё быстрее — всего за час.

Всё это говорит об одном: если жизнь существует где-то поблизости, ELT имеет все шансы её обнаружить. И ответ на один из самых важных вопросов, которые когда-либо задавало человечество, может быть получен уже в ближайшие годы. Это не просто научный прорыв, это возможность изменить наше представление о Вселенной и нашем месте в ней. ELT — это не просто телескоп, это окно в новую эру космических открытий.

2 комментария

s
ЕГЭ может сделать это еще быстрее
a
А может не обнаружить.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Муравьед питается насекомыми, но его „объятия“ могут быть смертельными. Как он защищается от хищников

У гигантского муравьеда нет ни одного зуба. Он питается муравьями и термитами, не умеет быстро бегать на большие расстояния и большую часть дня проводит в поисках насекомых. Длинная морда,...

Как супервспышки на Солнце спасли молодую Землю от вечных льдов: новое объяснение теплого климата в архее

Около четырех миллиардов лет назад, в архейскую и катархейскую эры, Солнце излучало значительно меньше тепла, чем сегодня. Согласно моделям звездной эволюции, в ядре молодой звезды водород только...

Животные появились на 200 миллионов лет раньше: как они выжили на Земле-снежке

В науке о развитии жизни на Земле есть фундаментальное противоречие, которое десятилетиями разделяет геологов, палеонтологов и генетиков. Вопрос звучит просто: когда именно на нашей планете...

Почему динго не стали домашними собаками, хотя тысячи лет жили рядом с людьми

Если посмотреть на динго, трудно сразу понять, чем он отличается от обычной собаки. Рыжеватая шерсть, стоячие уши, вытянутая морда, пушистый хвост. Внешне он напоминает помесь нескольких знакомых...

Обзор программатора домофонных ключей RFID и iButton RW-1990 и TMC-02

Сделать дубликат домофонного ключа рано или поздно приходится многим владельцам квартир. Потеря, поломка или необходимость выдать ключ нескольким членам семьи — причины могут быть...

Побег от цивилизации с комфортом: что посмотреть на Азорских островах в осенний сезон

Рано или поздно каждый человек, оглядываясь, понимает: пора уходить от людей. В лес, в горы — неважно, главное, чтобы в радиусе километра надоедать могли только птички. Но в поисках...