کشف ۱۲۸۴ سیاره فراخورشیدی جدید

zoomit.ir - مهرداد عیسی لو: ناسا به تازگی خبر از کشف ۱۲۴۸ سیاره‌ی فراخورشیدی (اگزوپلنت) توسط تلسکوپ فضایی کپلر داده است. از بین این سیارات فراخورشیدی، ۹ مورد بصورت بالقوه قابل سکونت پنداشته می‌شوند.


ناسا روز گذشته طی کنفرانسی اعلام کرد که به کمک تلسکوپ فضایی کپلر ۱۲۴۸ سیاره‌ی فراخورشیدی کشف شده است که از بین این سیارات ۹ سیاره بصورت بالقوه قابل سکونت است. این، بیشترین تعداد سیارات جدیدی است که تا کنون به یک باره کشف شده‌اند و با این اکتشاف تعداد سیارات فراخورشیدی شناسایی شده در جهان هستی تقریبا دو برابر می‌شود؛ بنابراین این موضوع دستاورد محسوب می‌شود. این اکتشافات جدید به کمک تکنیکی صورت گرفته است که به دانشمندان اجازه می دهد تا داده‌های ورودی را بررسی کرده و احتمال مرتبط بودن این داده‌ها را به سیارات و نه به اجرام آسمانی دیگر را ارزیابی کنند.

الن استوفان، دانشمند ارشد ناسا می‌گوید:

به موجب این دستاورد، تعداد سیارات شناسایی شده توسط کپلر بیش از دو برابر می‌شود. این موضوع ما را امیدوار می‌کند که در نهایت روزی در اطراف یک ستاره‌‌، زمینی دیگر را کشف خواهیم کرد.
هنگامی که کپلر بدنبال سیارات فراخورشیدی است، در حقیقت این تلسکوپ در حال مشاهده‌ی نور حاصل از ستاره‌های دوردست است. چنانچه‌ای نشانه‌ای از کاهش این نور قبل از رسیدن به کپلر وجود داشته باشد، این پدیده می‌تواند نتیجه‌ی گذر یک سیاره از مقابل خورشید خود باشد.

علی‌رغم آنکه سیستم یاد شده بهترین نمونه‌ای است که در حال حاضر در اختیار داریم، اما با این حال این سیستم می‌تواند منجر به نتایج "مثبت کاذب" (False Positive) بسیاری شود؛ چرا که سیارات تنها عواملی نیستند که می‌توانند باعث کم‌ شدن نور ساطع شده از یک ستاره شوند؛ به عنوان مثال، این پدیده می‌تواند ناشی از یک ستاره‌ی دوتایی، یک ستاره‌ی "کوتوله‌ی قهوه‌ای" یا یک ستاره‌ی کم جرم باشد.


در گذشته مجبور به بررسی جداگانه‌ی هر یک از این سیارات محتمل با استفاده از تلسکوپ‌های زمینی بودیم که این فرآیند فوق‌العاده وقت‌گیر و پرهزینه بود. این موضوع یکی از دلایلی است که با وجود گذر هفت سال از آغاز ماموریت کپلر، ما تا کنون تنها قادر به شناسایی ۹۸۴ سیاره‌ی فراخورشیدی بوده‌ایم.

اما تکنیک اعتبارسنجی جدید ما را قادر به ارزیابی احتمال سیاره بودن مجموعه‌ای از گزینه‌های محتمل بدون نیاز به هیچ گونه بررسی جداگانه، کرده است.

تیموتی مورتون از دانشگاه پرینستون در نیوجرسی که تکنیک جدید را توسعه داده است، در یک کنفرانس مطبوعاتی گفت:

سیارات محتمل را به عنوان خرده نان تصور کنید؛ اگر چند تکه از این خرده نان‌ها را بر روی زمین بریزیم، می‌توانیم مجددا آن‌ها را یکی یکی جمع کنیم. اما اگر یک ظرف پر از خرده‌های کوچک نان را بر روی زمین بریزیم، این بار برای جمع کردن آن‌ها به یک جارو نیاز خواهیم داشت.
این تکنیک جدید نقش همان جاروی استعاری را دارد. و در حقیقت اساس کار آن بر محاسبه‌ی دو چیز است: اول، از لحاظ آماری شکل سیگنال‌های سیاره‌ی کاندید تا چه حد مشابه یک سیاره‌ی واقعی بنظر می‌رسد؛ و در مرحله دوم، وجود "کاندیدهای جعلی" مثبت کاذب در آن بخش تا چه اندازه رایج است.

قرار دادن این اطلاعات در کنار هم، عددی بین صفر و یک بعنوان یک شاخصه‌ی قابلیت اطمینان برای هر سیاره‌ی کاندید در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد. در حال حاضر سیاره‌ی کاندیدی با قابلیت اطمینان بیشتر از ۹۹ درصد را بدون نیاز به انجام هر گونه مشاهدات بیشتر می‌توان یک "سیاره‌ی معتبر" دانست.

مورتون با بررسی مجدد داده‌هایی صحه‌گذاری شده در گذشته توسط تلسکوپ‌های زمینی، متوجه شد که پیش‌بینی‌های او به کمک تکنیک جدید تقریبا بصورت کامل با آنچه توسط تلسکوپ مشاهده شده بود، مطابقت دارد.

مورتون می‌گوید:

در مورد هر سیاره‌ی کاندیدی که بررسی‌های صورت گرفته به کمک تلسکوپ‌های زمینی، سیاره بودن آن را تایید کرده است، من نیز سیاره بودن آن را پیش‌بینی کردم و در تمام مواردی که بعنوان مثبت کاذب مشخص شده بودند، من نیز به نتیجه‌ی مشابه رسیدم.
با استفاده از این تکنیک، در حال حاضر در مجموع ۱۹۳۵ سیاره‌ی فراخورشیدی شناسایی شده است که از بین آن‌ها ۱۲۸۴ سیاره حاصل از اکتشافات جدید بوده‌اند. حدود ۱۰۰ سیاره دارای ابعادی مشابه زمین هستند.

همه‌ی این سیارات حاصل ماموریت نخست کپلر هستند؛ این ماموریت شامل مطالعه‌ی در حدود ۱۵۰ هزار ستاره در یک قسمت واحد از آسمان بین سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۳ است.

البته، هدف از تمام این ماموریت‌ها برای شناسایی سیارات، تلاش برای یافتن پاسخی به این سوال بزرگ است که "آیا ما در جهان تنها هستیم؟" در این راستا، دانشمندان کپلر می‌توانند با بررسی سیگنال‌های حاصل از سیارات، اندازه و فاصله‌ی آن‌ها را از خورشیدشان تعیین کنند. این اطلاعات می‌توانند در پی بردن به اینکه آیا در سیارات یاد شده حیات وجود دارد یا خیر، مفید باشند.


بر اساس این معیارها، از بین سیارات فراخورشیدی که بتازگی شناسایی شده‌اند، ۹ سیاره وجود دارد که بصورت بالقوه قابل سکونت هستند. این بدان معناست که اندازه‌ی آنها کمتر از دو برابر اندازه زمین است و در منطقه‌ی گلدیلاک (Goldilocks Zone) از ستاره‌ی خود قرار دارند؛ به این مفهوم که نه بیش از حد نزدیک و نه بیش از حد دور هستند و به صورت بالقوه می‌توانند دارای آب به حالت مایع باشند.

این موضوع به هیچ وجه به مفهوم آن نیست که در این سیارات حیات وجود دارد یا احتمال وجود آن هست. اما بدون اینکه قادر به مطالعه‌ی دقیق‌تر این سیارات از نزدیک باشیم، در حال حاضر این بهترین راه برای ارزیابی مناسب بودن یک سیاره برای حیات است.

هدف نهایی این است که قادر به تشخیص نوری که از طرف یکی از این سیارات فراخورشیدی که بصورت بالقوه قابل سکونت هستند باشیم؛ به طوری که گازهای موجود در جو آن را آنالیز کنیم. اطلاعات حاصل از تجزیه و تحلیل این گازها می‌تواند در تشخیص اینکه آیا در آنجا حیات وجود داشته یا در آینده وجود خواهد داشت، بسیار مفید باشد.

اما خبر ناراحت‌کننده این است که کپلر تقریبا در پایان راه ماموریت شناسایی سیارات قرار دارد. این تلسکوپ در حال حاضر همچنان به مشاهد‌ه‌ی پدیده‌های نجومی مختلف ادامه خواهد داد، اما براساس پیش‌بینی‌ها سوخت این تلسکوپ پس از حدود ۲ سال و در تابستان نیم‌کره‌ی شمالی در سال ۲۰۱۸ به پایان خواهد رسید.

پس از کپلر نوبت به تلسکوپ‌های فضایی تس (TESS) و جیمز وب خواهد رسید. این تلسکوپ‌ها در کنار هم قادر به بررسی ستاره‌های به مراتب بیشتری در آسمان شب هستند، و در آینده اطلاعات بیشتری را در مورد دنیاهای بیگانه در اختیار ما قرار خواهند داد.

پل هرتز، رئیس بخش اخترفیزیک ناسا می‌گوید:

تا پیش از شروع کار تلسکوپ کپلر، ما نمی‌دانستیم که آیا سیارات فراخورشیدی نادر هستند یا به وفور در کهکشان وجود دارند. به لطف وجود کپلر و جامعه‌ی پژوهشگران، در حال حاضر می‌دانیم که احتمالا تعداد سیارات از تعداد ستارگان نیز بیشتر است. با تکیه بر دانش کنونی می‌دانیم که ماموریت‌ها و پژوهش‌های آینده‌، ما را به پاسخ این سوال که آیا در جهان هستی تنها هستیم یا نه، نزدیک‌تر خواهد کرد.