.MIT Warns: Astronomers Risk Misinterpreting Planetary Signals in Webb Space Telescope Data
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.MIT Warns: Astronomers Risk Misinterpreting Planetary Signals in Webb Space Telescope Data
MIT 경고: 천문학자들은 Webb 우주 망원경 데이터에서 행성 신호를 잘못 해석할 위험이 있습니다
주제:천문학천체물리학외계행성제임스 웹 우주 망원경와 함께 작성자: JENNIFER CHU, MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY SEPTEMBER 16, 2022
-2022년 9월 16일 천문학자들은 제임스 웹 우주 망원경 데이터에서 행성 신호를 잘못 해석할 위험이 있습니다. MIT 연구에 따르면 천문학자들은 데이터를 해석하는 모델이 개선되지 않으면 James Webb 우주 망원경 데이터의 행성 신호를 잘못 해석할 위험이 있습니다.
이 개념적 이미지에서 James Webb 망원경은 새로 발견된 행성(왼쪽) 주변의 빛을 포착합니다. 그러나 과학자들이 이 데이터를 분석할 때 불투명도 모델의 제한으로 인해 규모가 큰 행성 예측이 생성될 수 있습니다(오른쪽에 3개의 가능한 행성으로 표시됨). 출처: Jose-Luis Olivares, MIT. NASA의 James Webb 아이콘 제공
현재의 불투명도 모델을 개선하는 것은 강력한 새 망원경의 데이터에서 외계 행성 의 속성과 생명체의 흔적에 대한 세부 정보를 추출하는 데 핵심이 될 것입니다. NASA 의 JWST( James Webb Space Telescope )가 전례 없는 선명함으로 우주를 드러내고 있습니다. 이미 관측소의 극도로 예리한 적외선 비전은 우주 먼지를 뚫고 수억 광년 떨어져 있는 이전에 가려진 별 보육원과 회전하는 은하와 함께 우주의 초기 구조 중 일부를 밝히고 있습니다.
그 어느 때보다 우주를 더 멀리 볼 수 있을 뿐만 아니라 JWST는 우리 은하에 있는 물체를 가장 자세히 포착할 것입니다. 예를 들어, 그것은 은하수 에서 발견된 5,000개의 외행성 중 일부에 대해 날카로운 눈을 돌릴 것입니다 . 천문학자들은 망원경의 정밀한 빛 분석을 이용하여 이러한 가까운 세계의 일부를 둘러싼 대기 를 해독하고 있습니다 . 행성이 어떻게 형성되었고 생명체의 흔적이 있는지 여부에 대한 단서는 대기 의 특성에서 해독할 수 있습니다 . "물과 같은 화합물이 5%와 25%로 존재하는 것 사이에는 과학적으로 중요한 차이가 있으며, 현재 모델에서는 구별할 수 없습니다." — 줄리앙 드 위트
-그러나 새로운 MIT 연구에 따르면 천문학자들이 일반적으로 빛 기반 신호를 해독하는 데 사용하는 도구는 새 망원경의 데이터를 정확하게 해석하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 특히 연구원들은 불투명도 모델(빛이 물질의 속성에 따라 물질과 상호 작용하는 방식을 모델링하는 도구)이 JWST 데이터의 정밀도를 맞추기 위해 상당한 재조정이 필요할 수 있다고 말합니다. 이러한 모델이 개선되지 않으면? 과학자들은 온도, 압력 및 원소 조성과 같은 행성 대기의 특성이 한 차원 더 떨어질 수 있다고 예측합니다.
연구 공동 리더인 Julien de Wit은 "물과 같은 화합물이 5%와 25%로 존재하는 것 사이에는 과학적으로 중요한 차이가 있으며, 현재 모델에서는 구별할 수 없습니다."라고 말했습니다. 그는 MIT의 지구, 대기 및 행성 과학부(EAPS)의 조교수입니다. EAPS 대학원생인 Prajwal Niraula는 "현재 우리가 스펙트럼 정보를 해독하는 데 사용하는 모델은 James Webb 망원경에서 얻은 데이터의 정밀도와 품질에 미치지 못합니다."라고 덧붙입니다. "우리는 게임을 개선하고 불투명도 문제를 함께 해결해야 합니다." De Wit, Niraula 및 동료들은 9월 15일 Nature Astronomy 저널에 연구를 발표했습니다 . 공동 저자로는 분광학 전문가인 Iouli Gordon, Robert Hargreaves, Clara Sousa-Silva 및 Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics의 Roman Kochanov가 있습니다.
아티스트 개념 제임스 웹 우주 망원경 삽화 James Webb 우주 망원경 예술가의 개념. 출처: NASA-GSFC, Adriana M. Gutierrez(CI 연구소)
레벨업 불투명도는 광자가 재료를 얼마나 쉽게 통과하는지 측정합니다. 재료 내의 특정 분자와 상호 작용하는지 여부와 방식에 따라 특정 파장의 광자는 재료를 똑바로 통과하거나 흡수되거나 다시 반사될 수 있습니다. 이 상호 작용은 또한 재료의 온도와 압력에 따라 달라집니다. 불투명도 모델은 빛이 물질과 상호 작용하는 방식에 대한 다양한 가정을 기반으로 작동합니다. 천문학자들은 물질이 방출하는 빛의 스펙트럼이 주어지면 불투명도 모델을 사용하여 물질의 특정 속성을 도출합니다. 외계행성 의 맥락에서 불투명도 모델은 망원경이 포착하는 행성의 빛을 기반으로 행성 대기에 있는 화학 물질의 유형과 풍부함을 해독할 수 있습니다. De Wit은 현재의 최첨단 불투명도 모델을 고전적인 언어 번역 도구에 비유합니다. 그는 그것 이 허블 우주 망원경 에 있는 것과 같은 장비 에 의해 취한 스펙트럼 데이터 를 해독 하는 일을 제대로 했다고 말합니다 . "지금까지 이 Rosetta Stone은 정상적으로 작동하고 있습니다."라고 de Wit은 말합니다. "하지만 이제 Webb의 정확성으로 다음 단계로 나아가고 있으므로 번역 프로세스는 행성이 거주할 수 있는지 여부를 결정하는 것과 같은 중요한 미묘함을 포착하지 못하게 할 것입니다."
제임스 웹 우주 망원경 콜드 사이드 이 그림은 거울과 기구가 위치한 Webb 망원경의 차가운 면을 보여줍니다. 크레딧: Northrop Grumman
가벼운, 동요 그와 그의 동료들은 가장 일반적으로 사용되는 불투명도 모델을 테스트하는 연구에서 이 점을 강조합니다. 과학자들은 빛과 물질이 상호 작용하는 방식에 대한 우리의 이해에 특정 제한 사항을 가정하도록 조정될 경우 모델이 파생될 대기 속성을 살펴보았습니다.
연구원들은 8개의 그러한 "교란된" 모델을 만들었습니다. 그런 다음 실제 버전인 "합성 스펙트럼"을 포함하여 각 모델에 제공했습니다. 즉, 그룹에서 시뮬레이션한 빛의 패턴이며 JWST가 볼 수 있는 정밀도와 유사합니다. 그들은 동일한 광 스펙트럼에 기초하여 각각의 교란된 모델이 행성 대기의 특성에 대한 광범위한 예측을 생성한다는 것을 발견했습니다. 분석을 기반으로 팀은 기존 불투명도 모델을 Webb 망원경 으로 촬영한 빛 스펙트럼에 적용하면 " 정확도 벽 "에 부딪힐 것이라고 결론지었습니다.
즉, 행성의 대기 온도가 300Kelvin인지 600Kelvin인지 또는 특정 가스가 대기층의 5% 또는 25%를 차지하는지 여부를 구분할 만큼 민감하지 않습니다. Niraula는 "그 차이는 우리가 행성 형성 메커니즘을 제한하고 생체 특징을 확실하게 식별하기 위해 중요합니다."라고 말합니다. 연구팀은 또한 모든 모델이 데이터와 "적합"하게 일치한다는 사실을 발견했습니다.
이것은 교란된 모델이 연구원들이 부정확하다고 알고 있는 화학 조성을 생성했음에도 불구하고 원래 스펙트럼에 충분히 가깝거나 "맞는" 해당 화학 조성으로부터 광 스펙트럼을 생성했음을 의미합니다. "잘못된 모델을 사용하더라도 여전히 잘 맞도록 조정할 수 있는 매개변수가 충분하다는 것을 발견했습니다. 즉, 모델이 잘못되었고 모델이 말하는 내용이 틀렸다는 것을 알 수 없습니다."라고 de Wit은 설명합니다.
-그와 그의 동료들은 빛과 다양한 분자가 상호 작용하는 방식에 대한 모델의 가정을 개선하기 위해 더 많은 실험실 측정 및 이론적 계산의 필요성을 포함하여 기존 불투명도 모델을 개선하는 방법에 대한 몇 가지 아이디어를 제시합니다. 천문학과 분광학 사이. 하버드-스미소니언 천체 물리학 센터의 물리학자인 이울리 고든(Iouli Gordon) 연구 공동 저자는 “다양한 외계 행성 대기의 스펙트럼을 안정적으로 해석하기 위해서는 관련 분자 분광학적 매개변수의 새로운 정확한 측정 및 계산을 위한 광범위한 캠페인이 필요합니다.
-"이러한 매개변수는 참조 분광 데이터베이스와 결과적으로 천문학자들이 사용하는 모델에 적시에 구현되어야 합니다." "빛과 물질이 상호 작용하는 방식을 완벽하게 안다면 할 수 있는 일이 너무 많습니다."라고 Niraula는 덧붙입니다. "우리는 지구의 조건에 대해 충분히 알고 있지만 다른 유형의 대기로 이동하자마자 상황이 변하고 품질이 향상됨에 따라 많은 데이터가 잘못 해석될 위험이 있습니다."
참조: Prajwal Niraula, Julien de Wit, Iouli E. Gordon, Robert J. Hargreaves, Clara Sousa-Silva 및 Roman V. Kochanov의 "외계행성 대기 특성화의 임박한 불투명도 문제", 2022년 9월 15일, Nature Astronomy . DOI: 10.1038/s41550-022-01773-1
https://scitechdaily.com/mit-warns-astronomers-risk-misinterpreting-planetary-signals-in-webb-space-telescope-data/
-He and his colleagues present some ideas on how to improve the existing opacity model, including the need for more laboratory measurements and theoretical calculations to improve the model's assumptions about how light and various molecules interact. do. Between astronomy and spectroscopy. Research co-author Iouli Gordon, a physicist at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, said, “In order to reliably interpret the spectra of various exoplanetary atmospheres, an extensive campaign for new accurate measurements and calculations of relevant molecular spectroscopy parameters is needed. Required.
-"These parameters need to be implemented in a timely manner in reference spectroscopic databases and consequently the models used by astronomers." "There's so much you can do if you know perfectly how light and matter interact," adds Niraula. "We know enough about Earth's conditions, but as soon as we move to a different type of atmosphere, things change and we run the risk of misinterpreting a lot of our data."
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memo 2209170433 my thought experiment oms storytelling
If the spectral data of light is not sufficient as in the sample a.oms giant upgrade, there is a risk of misinterpreting planetary signals in the James Webb Space Telescope data.
The sample a.oms giant upgrade can create spectral big data assuming data that applies all variables of elements. Of course, even with limited simulation spectral big data, 100% clear spectral analysis comes out when sample a.oms is applied.
According to an MIT study, astronomers 'at risk of misinterpreting planetary signals' in James Webb space telescope data unless the models that interpret the data are improved.
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.A new strategy to speed up cold case investigations
콜드 케이스 조사 속도를 높이는 새로운 전략
스탠포드 대학 의 데이브 길슨(Dave Gilson) 알려지지 않은 사람의 신원을 확인하려는 수사관은 거대한 가계도를 뒤지는 데 몇 달을 보낼 수 있습니다. 크레딧: Cory Hall SEPTEMBER 16, 2022
-거의 37년 동안 그녀는 사슴 가죽 판초를 입고 오하이오 주 데이턴 외곽에서 발견된 익명의 젊은 살인 희생자인 벅스킨 걸(Buckskin Girl)로 알려졌습니다. 그러다가 2018년 4월 경찰은 그녀의 신원에 대한 미스터리가 풀렸다고 발표했다. 그녀의 이름은 Marcia L. King이었고 그녀의 DNA 조각을 그녀의 사촌 중 한 명과 연결하여 확인되었습니다. 이 조사 방법이 청구되지 않은 시체를 식별하는 데 사용된 최초의 세간의 이목을 끄는 사례 중 하나였습니다. King의 이름이 공개된 지 2주 후 캘리포니아 경찰은 유사한 기술을 사용하여 Golden State Killer를 추적했다고 발표했습니다. 갑자기, 유전자 표본 추출, 계보 연구, 구식 검슈잉의 조합이 수백 건의 감기 사례를 깨뜨릴 혁명적인 돌파구로 환영받았습니다.
그 이후로 법의학 유전 계보는 미국에서 400건 이상의 사건을 해결했지만 이 탐정 작업은 복잡하고 시간이 많이 걸립니다. King은 단 몇 시간의 조사 후에 ID가 확인되었지만 대부분의 경우에는 훨씬 더 오래 걸립니다. 평균적으로 성공적으로 해결하는 데 1년 이상이 걸립니다. 많은 부분이 미완성 상태로 남아 있습니다.
법 집행 기관은 사람을 식별하기 전에 자금이 고갈될 수 있으며 수사관은 너무 많은 막다른 골목에 도달하면 포기할 수 있습니다. 스탠포드 경영대학원의 운영, 정보 및 기술 교수인 Lawrence Wein은 보다 체계적인 접근 방식이 도움이 될 것이라고 말합니다. Mine Su Ertürk 박사와 함께 그는 더 빠르고 성공적으로 콜드 케이스를 해결하는 방법을 공개했습니다.
-법의학 저널(Journal of Forensic Sciences ) 의 새로운 논문에서 그들은 법의학 유전 계보 과정에 대한 최초의 상세한 수학적 분석을 제시하고 수사관이 알려지지 않은 피해자 또는 범죄 용의자를 위한 검색을 최적화하는 방법을 설명합니다. Wein과 Ertürk는 검색 방법을 개발하기 위해 King 사건을 포함하여 65건 이상의 미확인 시신을 해결한 캘리포니아 비영리 단체인 DNA Doe Project 와 협력했습니다. 당시 미해결 사건 8건을 포함해 17건의 데이터를 연구원들에게 제공했다.
Wein은 "이는 그들이 해결한 사례의 역사적 평균과 매우 유사합니다."라고 말합니다. "따라서 이러한 사례가 무작위로 선택된 사례보다 훨씬 어렵거나 훨씬 쉽다고 의심할 이유가 없습니다." Wein과 Ertürk는 실제 데이터를 사용하여 법의학적 유전 계보 검색이 일반적으로 수행되는 방식을 살펴본 다음 가능한 한 최단 시간에 솔루션을 찾을 확률을 최대화하는 것을 목표로 하는 방법을 테스트했습니다. Wein은 새로운 접근 방식에 대해 "훨씬 더 빠른 것으로 판명되었습니다"라고 말합니다. 거의 10배 더 빠릅니다.
"현재 방법을 사용하여 소수의 사례만 해결하고 우리가 10배 더 빠르게 문제를 해결할 수 있다면 훨씬 더 많은 사례를 해결할 수 있습니다." 가계도의 숲 전형적인 유전자 계보 조사는 미확인 시신이나 살인 용의자와 같은 "표적"의 DNA 샘플로 시작됩니다. GEDmatch 또는 FamilyTreeDNA와 같은 DNA 데이터베이스에 업로드되어 대상 게놈의 일부를 공유하는 사람들인 "일치" 목록을 생성합니다. 검색하면 이러한 일치 항목이 수백 개 나타날 수 있습니다. 일반적으로 공유 조상이 100년 이상 전에 사망했을 수 있는 먼 사촌입니다. Wein과 Ertürk가 분석한 사례는 200~5,000개 사이였습니다. 그것은 시작에 불과합니다. 이 멀리 떨어져 있는 친척들로부터 목표물까지 선을 긋기 위해서는 가능한 한 많은 가족 구성원을 포함 하는 가계도 를 구축해야 합니다.
여기서도 문제의 규모는 굉장합니다. "이것은 거대한 나무입니다."라고 Wein은 말합니다. "몇십 명보다 더 큰 것을 시각적으로 배치하는 것은 정말 어렵습니다." 트리가 확장되면 대상을 식별할 확률이 향상되지만 검색 길이도 늘어납니다. 다음으로, 트리의 관련 사람들을 식별해야 합니다. 이를 위해서는 공공 기록 , 족보 사이트, 소셜 미디어를 조사해야 하며 직관과 기술을 결합하는 시간 집약적인 작업이 필요합니다. Wein은 "전체적인 예술이 있습니다.
"결혼 문서와 사망 문서, 출생 문서, Facebook 및 모든 종류의 다양한 기록을 사용하여 사람들이 누구이며 그들의 조상과 자손이 누구인지 알아내려고 합니다." 어떤 일치 항목이 대상에 대한 최상의 경로를 제공할지 즉시 명확하지 않습니다. 이러한 단서를 따르기 위한 수사관의 전략은 분산되는 경향이 있다고 Wein은 말합니다. "이 일을 하는 사람들의 팀이 있고 그들은 각각 조사를 위해 경기를 하기로 결정할 것입니다. 그런 다음 그들은 각 경기에서 시간을 거슬러 가계도를 구축하기 위해 스스로 떠날 것입니다. 그들은 생각하지 않습니다. 전체적인 그림에 대해." 한발 물러서서 전체 문제를 평가함으로써 Wein과 Ertürk는 미확인 표적에 대한 가장 효율적인 경로를 찾는 유전 계보학자를 위한 로드맵을 제공합니다. "기본적으로 우리는 그들에게 "지금 검색 중인 위치를 감안할 때 이것이 다음에 해야 할 일입니다"라고 말하고 있습니다."라고 Wein은 말합니다.
방정식과 범죄 해결 새로운 검색 방법과 표준 또는 "벤치마크" 방법의 차이점을 설명하는 것은 복잡하지만 Wein은 다음과 같이 요약합니다. 일치하는 대상과 알 수 없는 대상 사이의 최근 공통 조상이며 약간 다른 문제입니다." 예를 들어, 사촌의 가장 최근 공통 조상은 조부모입니다. 두 번째 사촌은 증조부모 등을 공유합니다. 가능한 가장 최근의 공통 조상 목록을 식별한 후 Wein과 Ertürk의 방법은 "공격적으로" 대상의 조상이 목록에 있을 가능성이 약간만 있어도 자손으로 가계도를 채웁니다.
이 도약은 확률 이론을 사용하여 검색 진행 상황을 추적함으로써 달성됩니다. "우리는 재구성된 가계도를 가계도에 있는 각 사람이 대상의 올바른 조상일 가능성을 나타내는 확률 모음으로 설명하여 이를 수행합니다."라고 Ertürk가 설명합니다. "그런 다음 이 확률을 보면 트리의 어느 부분을 더 탐색해야 하는지 알 수 있습니다." 이 접근 방식은 더 작은 가계도에서도 효과적임이 입증되어 더 빠른 해결 시간을 의미합니다.
수백 번의 시뮬레이션 검색을 실행한 후 Wein과 Ertürk는 약 94%의 확률로 7,500명의 가계도가 있는 경우를 해결할 수 있다는 결론을 내렸습니다. 이러한 경우 표준 방법의 성공률은 약 4%입니다. Wein은 이러한 발견이 DNA Doe 프로젝트와 다른 조사관이 접근 방식을 개선하고 더 많은 사례를 해결하는 데 도움이 되기를 바랍니다. 그는 자신의 분석이 특정 위치에 살았던 가족 구성원 에 초점을 맞추는 것과 같이 유전 연구자가 검색 범위를 좁히기 위해 사용하는 "속임수" 중 일부를 설명하지 못한다고 지적합니다 .
"우리 알고리즘은 계보학자를 대체하기 위한 것이 아닙니다."라고 그는 말합니다. "하지만 그들이 정말로 막혀 있다면, 그것은 그들에게 분명하지 않을 수 있는 몇 가지 아이디어를 줄 것입니다." Wein과 Ertürk는 이전에 조사 문제를 해결하기 위해 수학을 적용했습니다. 작년에 Ertürk는 Stanford GSB 교수 Kuang Xu와 함께 효율성과 개인 정보 보호 문제의 균형을 맞추는 유전자 검색 방법을 설명하는 논문을 공동 작성했습니다. Wein은 지문을 스캔하고, 성폭행 키트를 처리하고, 총알을 추적하는 더 나은 방법을 연구했습니다. 그는 법의학 유전 계보를 개선할 수 있는 또 다른 범죄 해결 도구로 보고 있습니다.
"확률과 통계, 최적화, 때로는 게임 이론을 결합하는 흥미로운 분야입니다."라고 그는 말합니다. "그래서 내가 수학적 관점에서 이 문제들에 계속 매력을 느꼈습니다." 추가 탐색 당신의 게놈은 정말 당신의 것입니까?
DNA의 공공성과 법의학적 가치 추가 정보: Mine Su Ertürk et al, 법의학 유전 계보의 계보 과정 분석, 법의학 저널 (2022). DOI: 10.1111/1556-4029.15127 스탠포드 대학 제공
https://phys.org/news/2022-09-strategy-cold-case.html
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메모 2209170358 나의 사고실험 oms 스토리텔링
사회뉴스를 보면 사건.사고가 매일매일 끊이지 않다. 사연도 많고 이유도 있다. 경찰이 살인사건을 푸는데 있어, 지역의 주변사람들 범죄자와 피해자를 한 곳에 만나는 DNA 방정식을 작성하기 시작한다. 사건사고가 발생하는 곳에는 매우 복잡하게 보이지만 단순하게도 샘플b.qoms의 중첩현상을 만날 수 있다. 허허.
우주에도 현재 사건.사고는 엄청나게 벌어지고 있다. 별이 죽으면 고도의 지적인 문명을 가진 행성도 사라진다. 하물며 무수히 많은 외계생명체가 우연스럽게 샘플b.qoms처럼 중첩될리 없다.
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-For nearly 37 years, she has been known as Buckskin Girl, an anonymous young murder victim found outside Dayton, Ohio wearing a deerskin poncho. Then in April 2018, police announced that the mystery of her identity had been solved. Her name was Marcia L. King and was confirmed by linking a piece of her DNA with one of her cousins. This investigation method was one of the first high-profile cases used to identify unclaimed corpses. Two weeks after King's name was revealed, California police announced they had used similar technology to track down the Golden State Killer. Suddenly, a combination of genetic sampling, genealogy research, and old-fashioned gumshoeing was hailed as a revolutionary breakthrough that would break hundreds of cold cases.
Since then, forensic genetic genealogy has solved more than 400 cases in the United States, but this detective task is complex and time-consuming. King confirmed her identity after only a few hours of investigation, but in most cases it takes much longer. She, on average, takes more than a year to successfully resolve. Much remains unfinished.
-In a new paper in the Journal of Forensic Sciences, they present the first detailed mathematical analysis of forensic genetic genealogy processes and describe how investigators optimize searches for unknown victims or criminal suspects. Wein and Ertürk worked with the DNA Doe Project, a California nonprofit that has resolved more than 65 unidentified bodies, including the King case, to develop a search method. Data from 17 cases, including 8 unsolved cases at the time, were provided to researchers.
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memo 2209170358 my thought experiment oms storytelling
If you look at the social news, incidents and accidents do not stop every day. There are many stories and reasons. As the police solve a murder case, they begin to write a DNA equation that puts the criminals and victims in one place. It looks very complicated where an accident occurs, but it is simple to meet the overlapping phenomenon of sample b.qoms. haha.
Even in space, current events and accidents are taking place enormously. When a star dies, the planet with a highly intelligent civilization also disappears. There is no way that countless extraterrestrial life forms can accidentally overlap like Sample b.qoms.
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