Фотосинтетические пигменты — это растительные вещества, которые поглощают и отражают определенные длины волн видимого света, заставляя их иметь цвет в диапазонах отраженных волн. Биопигменты — это то, что придает красочный вид растениям, водорослям, бактериям, коже и глазам человека. Пигменты хлорофилла в листьях растений, например, поглощают свет от синего до красного, но отражают небольшую часть зеленого в видимом спектре и, таким образом, кажутся зелеными. Исключение составляет инфракрасный свет: половина его отражается, а другая половина проходит через лист.
Каротиноиды поглощают синий и красный свет, но отражают желтый свет и поэтому обычно имеют красный, оранжевый или желтый цвет.Ученые обнаружили, что часть видимого светового спектра, отражаемая разными растениями в разных цветах, колеблется в определенных направлениях, а это означает, что она становится поляризованной.
Каждый биопигмент оставляет после себя красочный след в поляризованном свете. Исследователи могут обнаружить эту биосигнатуру с помощью поляризационных фильтров, которые действуют аналогично поляризованным солнцезащитным очкам или очкам для 3D-фильмов. Таким же образом можно было бы обнаружить сигнатуру в поляризованном свете растений на далеких планетах. Высокий контраст биосигнатур в поляризованном свете может быть ключом к их обнаружению в чрезвычайно ярком звездном свете, который скрывает экзопланетные сигналы.
«Этот метод может помочь в поисках жизни на Альфе Центавра, ближайшей к Солнцу планетной системе», — говорит Бердюгина. Астрофизик отмечает, что звезда Альфа Центавра B оптимальна для поисков с помощью современных телескопов, поскольку она одна из самых близких к Земле. В обитаемой зоне Альфы Центавра B еще не обнаружено ни одной планеты — расстояния от центральной звезды, на котором на поверхности планеты может быть жидкая вода, что является предварительным условием для жизни на Земле в том виде, в каком мы ее знаем. «Еще до того, как такая планета будет найдена, мы можем использовать метод поляризации для поиска биосигнатур, указывающих на жизнь», — говорит Бердюгина. Для изучения более далеких планетных систем потребуются телескопы большего размера.
Пока астрономы не построят такие телескопы, команда стремится искать фотосинтетические следы в свете системы Альфа Центавра.