Nästa generation av kraftfulla jord- och rymdbaserade teleskop kommer att kunna jaga avlägsna solsystem efter bevis på liv på jordliknande exoplaneter – särskilt de som leder utbrända stjärnor som kallas vita dvärgar.

De kemiska egenskaperna hos dessa avlägsna världar kan tyda på att det finns liv där. För att hjälpa framtida forskare att förstå vad deras teleskop visar dem, Cornell University astronomer har utvecklat en spektralfältsguide för dessa steniga världar.

"Vi visar vad de spektrala fingeravtrycken kan vara och vad kommande rymdbaserade och stora terrestra teleskop kan hålla utkik efter, sa Thea Kozakis, doktorand i astronomi, som bedriver sin forskning vid Cornells Carl Sagan Institute. Kozakis är huvudförfattare till "Högupplösta spektra och biosignaturer av jordliknande planeter som passerar vita dvärgar, " publicerad i Astrofysiska tidskriftsbrev .

På bara några år, astronomer – med hjälp av verktyg som Extremely Large Telescope, för närvarande under uppbyggnad i norra Chiles Atacamaöknen, och rymdteleskopet James Webb, planerad att lanseras 2021 – kommer att kunna söka efter liv på exoplaneter.

"Stenplaneter runt vita dvärgar är intressanta kandidater att karakterisera eftersom deras värdar inte är mycket större än planeter i jordstorlek, sa Lisa Kaltenegger, docent i astronomi vid College of Arts and Sciences och chef för Carl Sagan Institute.

Tricket är att fånga en exoplanets snabba korsning framför en vit dvärg, en liten, tät stjärna som har uttömt sin energi.

"Vi hoppas på och letar efter den typen av transit, " sa Kozakis. "Om vi ​​observerar en transit av den typen av planeter, forskare kan ta reda på vad som finns i dess atmosfär, hänvisa tillbaka till denna tidning, matcha den med spektrala fingeravtryck och leta efter tecken på liv. Genom att publicera den här typen av guide kan observatörer veta vad de ska leta efter."

Kozakis, Kaltenegger och Zifan Lin satte ihop spektralmodellerna för olika atmosfärer vid olika temperaturer för att skapa en mall för möjliga biosignaturer.

Att jaga dessa planeter i den beboeliga zonen av vita dvärgsystem är utmanande, sa forskarna.

"Vi ville veta om ljus från en vit dvärg - en sedan länge död stjärna - skulle tillåta oss att upptäcka liv i en planets atmosfär om det fanns där, sa Kaltenegger.

Den här artikeln indikerar att astronomer borde kunna se spektrala biosignaturer – som metan i kombination med ozon eller dikväveoxid – "om dessa tecken på liv är närvarande, sa Kaltenegger, som sa att denna forskning utökar vetenskapliga databaser för att hitta spektrala tecken på liv på exoplaneter till glömda stjärnsystem.

"Om vi ​​skulle hitta tecken på liv på planeter som kretsar under ljuset av länge döda stjärnor, " Hon sa, "Nästa spännande fråga skulle vara om livet överlevde stjärnans död eller började om igen - en andra tillkomst, om du vill."