Föreställ dig att du går till en nöjespark med din familj och du ber en parkanställd att ta ett gruppfoto. En kändis går förbi i bakgrunden och vinkar mot kameran och stjäl fokus på bilden. Överraskande nog är detta koncept med "fotobombning" relevant för astronomer som letar efter beboeliga planeter också.

När forskare riktar ett teleskop mot en exoplanet kan ljuset som teleskopet tar emot effektivt "förorenas" av ljus från andra planeter i samma stjärnsystem, enligt en ny NASA-studie. Forskningen, publicerad i The Astrophysical Journal Letters Den 11 augusti modellerades hur denna "fotobombnings"-effekt skulle påverka ett avancerat rymdteleskop utformat för att observera potentiellt beboeliga exoplaneter och föreslog potentiella sätt att övervinna denna utmaning.

"Om du tittade på jorden som sitter bredvid Mars eller Venus från en avlägsen utsiktspunkt, kan du, beroende på när du observerade dem, tro att de båda är samma objekt", förklarar Dr Prabal Saxena, en forskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, som ledde forskningen.

Saxena använder vårt eget solsystem som en analog för att förklara denna fotobombningseffekt.

"Till exempel, beroende på observationen, kan en exo-jord gömma sig i [ljus från] vad vi felaktigt tror är en stor exo-Venus", säger Dr Saxena. Jordens granne Venus anses allmänt vara fientlig mot beboelighet, med yttemperaturer som är tillräckligt höga för att smälta bly – så denna blandning kan få forskare att gå miste om en potentiellt beboelig planet.

Astronomer använder teleskop för att analysera ljus från avlägsna världar för att samla information som kan avslöja om de skulle kunna stödja liv. Ett ljusår, avståndet ljuset färdas på ett år, är nästan sex biljoner miles (över nio biljoner kilometer), och det finns cirka 30 stjärnor som liknar vår sol inom ungefär 30 ljusår från vårt solsystem.

Detta fotobombningsfenomen, där observationer av en planet är förorenade av ljus från andra planeter i ett system, härrör från målplanetens "punktspridningsfunktion" (PSF). PSF är en bild som skapas på grund av diffraktion av ljus (böjning eller spridning av ljusvågor runt en öppning) som kommer från en källa och är större än källan för något mycket långt borta (som en exoplanet). Storleken på ett objekts PSF beror på storleken på teleskopets öppning (det ljusuppsamlande området) och våglängden vid vilken observationen görs. For worlds around a distant star, a PSF may resolve in such a way that two nearby planets or a planet and a moon could seem to morph into one.

If that is the case, the data that scientists can gather about such an Earth analog would be skewed or affected by whatever world or worlds were photobombing the planet in question, which could complicate or outright prevent the detection and confirmation of an exo-Earth, a potential planet like Earth beyond our solar system.

Saxena examined an analogous scenario in which otherworldly astronomers might be looking at Earth from more than 30 light-years away, using a telescope similar to that recommended in the 2020 Astrophysics Decadal Survey. "We found that such a telescope would sometimes see potential exo-Earths beyond 30 light-years distance blended with additional planets in their systems, including those that are outside of the habitable zone, for a range of different wavelengths of interest," Saxena said.

The habitable zone is that region of space around a star where the amount of starlight would allow liquid water on a planet's surface, which may enable the existence of life.

There are multiple strategies to deal with the photobombing problem. These include developing new methods of processing data gathered by telescopes to mitigate the potential that photobombing will skew the results of a study. Another method would be to study systems over time, to avoid the possibility that planets with close orbits would appear in each other's PSFs. Saxena's study also discusses how using observations from multiple telescopes or increasing the size of the telescope could reduce the photobombing effect at similar distances. + Utforska vidare

To search for alien life, astronomers will look for clues in the atmospheres of distant planets