Astronomie

À quoi (en réalité) les « modulations spectrales périodiques particulières » font-elles référence dans cette prépublication ?

À quoi (en réalité) les « modulations spectrales périodiques particulières » font-elles référence dans cette prépublication ?


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J'ai vu cette préimpression ArXiv après avoir lu à ce sujet dans les médias populaires.

Je n'arrive même pas à comprendre le début de l'introduction (et encore moins tout le papier) :

INTRODUCTION

Une analyse par transformée de Fourier de 2,5 millions de spectres dans le Data Release 8 du Sloan Digital Sky Survey (SDSS) et du SEGUE 2 SDSS a été réalisée pour détecter les modulations périodiques contenues dans leurs spectres de fréquence (Trottier 2012).

où se trouve Trottier 2012 Recherche de signaux périodiques dans des spectres astronomiques, M.Sc. Thèse, Université Laval

La fréquence de modulation semble être de l'ordre 10${}^{-12}$ secondes, et le SDSS n'est (pour autant que je sache) pas vraiment un ensemble de données particulièrement résolu en temps. La lumière de longueur d'onde de 1 micron (pour référence générale) a une fréquence d'environ 3x10${}^{-14}$.

Je ne demande pas (nécessairement) si ce résultat est juste ou faux, j'aimerais juste comprendre comment le SDSS peut réellement être analysé pour détecter ou même déduire une modulation du taux THz !


L'idée de Trottier & Borra est d'analyser des signaux qui pourraient être cachés DANS le spectre stellaire. Je sais que cela semble bizarre ; ça m'a paru bizarre quand j'en ai entendu parler pour la première fois aussi.

Vous savez comment décomposer la lumière en différentes couleurs, n'est-ce pas ? Eh bien, nous les astronomes aimons penser aux couleurs en termes de longueur d'onde (avec ~4500$ Angströms étant bleu et $~7000$ angströms étant rouge) ou en fréquence (1,5$x 10^6$ GHz et 2,3$x 10^6 $ GHz respectivement. Pour obtenir ces nombres, il suffit de diviser les longueurs d'onde par $c=3 imes 10^8$ m/s, la vitesse de la lumière). Dans la gamme de longueurs d'onde dans laquelle fonctionne le Sloan Digital Sky Survey (SDSS), comme vous pouvez le voir, il est beaucoup plus clair de travailler en longueur d'onde, mais les gens, pour différentes raisons (comme dans cet article), peuvent également travailler en fréquence -espace plutôt que dans l'espace de longueur d'onde.

Le fait est que le SDSS a des spectres pour des millions d'objets, y compris des étoiles. C'est-à-dire qu'ils ont des mesures du flux en fonction de la longueur d'onde (couleur) pour ces objets. Eh bien, l'idée de cet article est en fait une idée publiée par Ermanno Borra il y a des années (2012 ; voici l'article : http://adsabs.harvard.edu/abs/2012AJ… 144… 181B). Dans cet article, il propose que peut-être les extraterrestres voudraient communiquer en injectant des signaux supplémentaires dans ce spectre, c'est-à-dire qu'ils ajouteraient de la lumière supplémentaire de différentes couleurs aux spectres stellaires que nous observons sur Terre. Cependant, il propose que peut-être ils mettraient les couleurs dans l'espace de fréquence plutôt que dans l'espace de longueur d'onde (car il est plus facile de moduler cela avec, par exemple, des lasers), et que ces modulations de couleur seront périodiques dans ce spectre d'espace de fréquence. Donc, en gros, c'est ce qu'ils recherchent dans ce spectre : des modulations périodiques dans les couleurs, mais en fréquence-espace plutôt qu'en longueur d'onde. C'est ce qu'ils montrent, par exemple, dans leur Figure 4 :

Le panneau supérieur a un signal ajouté avec une modulation périodique qui est 10^4$ fois plus grande que celle qu'ils ont détectée sur la vraie étoile (panneau inférieur).

Comme vous pouvez le voir, ils n'analysent pas une série temporelle : ils analysent le flux stellaire dans l'espace fréquentiel. Maintenant, je pense que j'ai pas mal d'expérience avec les spectres stellaires, et très franchement, je pense que ce résultat pourrait simplement être des signaux parasites dus à des problèmes instrumentaux et/ou à des problèmes de réduction de données. J'ai vu des modulations similaires avant de réduire à la fois les spectres haute résolution, moyenne résolution et même basse résolution (le processus consistant à passer de l'image au spectre final introduit facilement des choses comme celle-ci); Je ne serais pas surpris que ce soit le cas aussi.