کشف دورترین سیاره فراخورشیدی شبیه زمین

Super Earth Illustration xبه گزارش بیگ بنگ، احتمالا تعداد زیادی سیارۀ شبیه زمین در سراسر کهکشان راه شیری وجود دارد، اما یافتن‌ آنها راحت نیست. تاکنون بیش از ۴ هزار سیاره فراخورشیدی کشف شده‌اند که فقط یک سوم آنها همانند زمین، سنگی هستند و اکثر این سیاره‌ها هم در فاصله چندین هزار سال نوری از ما قرار دارند.

برخلاف اکثر اکتشافات گذشته، دورترین سیاره شبیه به زمین در فاصله‌ای از ستاره خود حرکت می‌کند که تقریبا برابر فاصلۀ بین زمین تا خورشید است، به علاوه احتمال می‌رود که این جرم آسمانی در قسمت متراکم و به اصطلاح شلوغ نزدیک مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته باشد.

دکتر “آنتونیو هررا” کسی بود که در مراحل ابتدایی تحقیقات متوجه اختلال ِ نوری رصد شده از «پدیده میکرولنزینگ» مورد نظر شد و پس از ماه‌ها تحقیق و انجام محاسبات گوناگون، محققان به این نتیجه رسیدند که یک اَبَر زمین با اندازه ۳.۹۶ برابر سیاره ما به دور یک ستاره بنام OGLE-2018-BLG-0677 می‌چرخد.

دانشمندان تایید کردند که دورترین سیارۀ شبیه زمین که OGLE-2018-BLG-0677Lb نام دارد در اطراف یک ستارۀ بسیار کوچک می‌چرخد و فقط ۰.۱۲ برابر جرم خورشید دارد. فاصلۀ این سیاره نسبت به ستارۀ میزبانش بین ۰.۶ تا ۰.۷ واحد نجومی است.(هر واحد نجومی حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتر، به اندازۀ فاصلۀ زمین تا خورشید است) البته کوچکی ستارۀ مورد نظر باعث شده تا دورۀ گردش سیاره به دور ستاره‌اش در یک سال ۶۱۷ روز باشد.

با وجود این فاصلۀ زیاد، دانشمندان نمی‌توانند شرایط کلی ستارۀ میزبان از جمله دما و میزان فعالیت را مشخص کنند و از آنجایی که این شرایط تاثیر مهمی روی قابلیت شکل‌گیری حیات در یک جرم آسمانی دارند، هنوز نمی‌توان گفت که این سیاره در چه وضعیتی قرار دارد. این نخستین‌باری است که سیاره‌ای با این اندازۀ کوچک از طریق “تکنیک میکرولنزینگ” کشف می‌شود. جزئیات بیشتر این تکنیک را در زیر مطالعه کنید.(روش سوم)

برای یافتن یک سیاره فراخورشیدی معمولا از سه روش استفاده می‌شود:

• روش اول با نام تکنیک ترانزیت(گذر) شناخته می‌شود که در آن محققان با تشخیص کاهش دوره‌ای نور تابیده شده از یک ستاره، تایید می‌کنند که آیا این کاهش نور به دلیل عبور یک سیاره از جلو ستاره بوده یا خیر؟

• در روش دوم از طریق محاسبه تغییرات فوق‌العاده کوچک گرانشی در حرکت ستاره‌ها می‌توان حضور اجرامی سنگین و سیاره مانند در اطراف آن‌ها را تشخیص داد؛ در این حالت میدان گرانش سیاره مورد نظر با گرانش ستاره تداخل داشته و باعث ایجاد حرکات مشخصی در رفتار آن می‌شود. این تغییر رفتار از فاصله‌های بسیار زیاد و با بررسی نور ستاره قابل تشخیص است.

• در روش سوم که کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد و «منحنی نور» یا «میکرولنزینگ گرانشی» نام دارد، با در نظر گرفتن قواعد ارائه شده در نسبیت عام اینشتین، از میدان گرانش یک جرم عظیم بعنوان نوعی ذره‌بین برای بزرگ کردن و تشدید سیگنال‌های ضعیف استفاده می‌شود.

esoaبرای درک بهتر روش سوم دو ستاره را که در یک امتداد قرار گرفته‌اند، در نظر بگیرید؛ در این حالت وقتی نور ستارۀ دورتر، از میدان گرانش جرم آسمانی درخشان و عظیم مقابلش عبور می‌کند، تاثیرات گرانش ستاره نزدیک‌تر باعث می‌شود تا نور دریافتی دچار تغییراتی شده و در شرایطی خاص، همانند عبور از یک ذره‌بین قوی شود.

از آنجایی که تعداد زیادی ستاره در اطراف ما وجود دارند، دانشمندان نمونه‌های نسبتا زیادی از وقوع میکرولنزینگ را مشاهده کرده‌اند و متخصصان بسیاری هستند که نحوۀ انحراف و خمیدگی نوری ناشی از این پدیده را تشخیص می‌دهند. با این حال وقتی یک سیاره فراخورشیدی هم وارد معادله شود، می‌توان با استفاده از تکنیک‌هایی خاص، اختلال نوری ِ ایجاد شده با عبور سیاره مورد نظر از مقابل ستاره میزبانش را به هنگام وقوع “پدیده میکرولنزینگ” تشخیص داد.

کشف دورترین سیاره شبیه زمین نسبتا اتفاق نادری به شمار می‌رود، چرا که در وهلۀ اول پدیده میکرولنزینگ با وجود نمونه‌های فراوان، آن‌قدر‌ها هم به راحتی قابل تشخیص نیست و از طرف دیگر، پیدا کردن یک سیاره فراخورشیدی از این طریق چالش‌برانگیز است؛ بعنوان مثال تشخیص جرم آسمانی مورد نظر تنها در یک بازه زمانی ۵ ساعته از مدت زمان بررسی ستاره اصلی که ۵ روز بود، اتفاق افتاد.

به همین دلایل محققان پس از ارائه فرض اولیه در رابطه با رخ دادن پدیده میکرولنزینگ در کشف اخیر و رد کردن احتمال بروز خطای محاسباتی، در دو آزمایش مجزا داده‌های به دست آمده از سیاره فراخورشیدی مورد نظر را تحلیل کردند تا اطمینان لازم از صحت نتایج به دست آمده کسب شود. جزئیات بیشتر این پژوهش در The Astronomical Journal منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منابع: scitechdaily.com , sciencealert.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *