Ang Bernese theoretical astrophysicist na si Kevin Heng ay gumawa ng isang pambihirang gawa: sa papel, nalutas niya ang matematikal na problema ng pagkalkula ng salamin ng liwanag mula sa mga planeta at satellite. Ang data ay maaari na ngayong bigyang kahulugan sa isang simpleng paraan, halimbawa upang maunawaan ang mga planetary atmosphere.
Sa loob ng libu-libong taon, napagmasdan ng sangkatauhan ang pagbabago ng mga yugto ng buwan. Ang pagsikat at pagbagsak ng sikat ng araw na sinasalamin mula sa buwan habang lumilitaw ito sa harap natin mula sa iba't ibang anggulo ay kilala bilang "phase curve." Ang pagsukat sa mga phase curves ng Buwan at ng mga planeta ng Solar System ay isang sinaunang sangay ng astronomiya na hindi bababa sa isang daang taong gulang. Ang mga hugis ng mga phase curve na ito ay naglalaman ng impormasyon tungkol sa mga ibabaw at atmospera ng mga celestial body na ito. Sa ngayon, sinusukat ng mga astronomo ang mga phase curves ng mga exoplanet gamit ang mga teleskopyo sa kalawakan gaya ng Hubble, Spitzer, TESS at CHEOPS. Ang mga obserbasyong ito ay inihambing sa mga teoretikal na hula. Nangangailangan ito ng paraan ng pagkalkula ng mga phase curve na ito. Kabilang dito ang paghahanap ng solusyon sa isang problemang pangmatematika na may kaugnayan sa pisika ng radiation.
Ang problema sa pagkalkula ng sinasalamin na liwanag mula sa mga planeta ng Solar System ay ipinunla ng Amerikanong astronomo na si Henry Norris Russell sa isang maimpluwensyang gawain noong 1916. Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga ideya mula sa solusyon ng kanyang mga predecessors - mga awtoritatibong siyentipiko - nagawa ni Heng na isulat ang mga solusyon sa matematika para sa kapangyarihan ng pagmuni-muni (albedo) at ang hugis ng phase curve, at ganap sa papel at nang hindi gumagamit ng tulong ng isang computer . Ang makabagong aspeto ng mga solusyong ito ay ang mga ito ay wasto para sa anumang batas sa pagmamapa, na nangangahulugang magagamit ang mga ito sa isang pangkalahatang paraan. Dumating ang tiyak na sandali nang inihambing ng siyentipiko ang kanyang mga kalkulasyon sa papel sa ginawa ng ibang mga mananaliksik gamit ang mga kalkulasyon sa computer. At namangha sa pagkakatugma nila.
Kawili-wili din:
- Ang unang misyon ng Ukrainian sa Buwan ay isasagawa sa 2022
- Naghahanda ang NASA para sa paglulunsad ng Lusy, ang unang misyon sa Trojan asteroids
"Hindi lang ako nasasabik tungkol sa pagtuklas ng isang bagong teorya, kundi pati na rin sa mahahalagang implikasyon nito para sa interpretasyon ng data," sabi ni Heng. Halimbawa, sinukat ng Cassini spacecraft ang mga phase curve ng Jupiter noong unang bahagi ng 2000s, ngunit walang malalim na pagsusuri sa mga datos na ito ang dati nang isinagawa, marahil dahil ang mga kalkulasyon ay masyadong mahal sa computation. Gamit ang bagong sistema ng solusyon, nagawang suriin ni Heng ang mga phase curves ni Cassini at napagpasyahan na ang kapaligiran ng Jupiter ay puno ng mga ulap na binubuo ng malalaki at hindi regular na mga particle na may iba't ibang laki. Ang parallel na pag-aaral na ito ay na-publish lamang sa Astrophysical Journal Letters.
Ang kakayahang isulat ang mga mathematical na solusyon para sa mga nakalarawan na light phase curves sa papel ay nangangahulugang magagamit ang mga ito para sa pagsusuri ng data sa loob ng ilang segundo. Nagbubukas ito ng mga bagong paraan ng pagbibigay-kahulugan sa data na dati nang imposible. Nakikipagtulungan si Heng kay Pierre Osler-Desrotour ng Paris Observatory upang higit pang gawing pangkalahatan ang mga mathematical na solusyon na ito.
Si Heng at ang kanyang mga kapwa may-akda ay nagpakita ng isang bagong paraan upang pag-aralan ang phase curve ng exoplanet na Kepler-7b na nakuha gamit ang Kepler space telescope. Pinangunahan ni Brett Morris ang ilan sa gawaing pagsusuri ng data. Kasalukuyan silang nakikipagtulungan sa mga siyentipiko mula sa US space telescope na TESS upang pag-aralan ang data ng TESS phase curve. Hinuhulaan ni Heng na ang mga bagong solusyong ito ay hahantong sa mga bagong paraan ng pagsusuri ng data ng phase curve mula sa paparating na James Webb Space Telescope, na nakatakdang ilunsad sa 2021. "Ang pinaka nakalulugod sa akin ay ang mga mathematical na solusyon na ito ay mananatiling may-katuturan pagkatapos kong mawala, at marahil ay pumasok sa mga karaniwang aklat-aralin," sabi ni Heng.
Basahin din:
- Natunton ng mga astrophysicist sa unang pagkakataon ang pagsasama ng mga neutron star at black hole
- Ang analogue ni Hubble, ang SuperBIT telescope, ay ilulunsad sa isang lobo sa 2022