ستاره‌شناسان یک «ابرزمین» را در فاصله ۱۸ سال نوری کشف کردند!

ستاره‌شناسان دانشگاه کالیفرنیا ارواین، سیاره‌ای را کشف کرده‌اند که در “منطقه قابل سکونت” ستاره میزبان خود می‌چرخد؛ منطقه‌ای که دما ممکن است اجازه دهد آب مایع روی سطح آن وجود داشته باشد. از آنجایی‌که آب برای تمام اشکال شناخته‌شده حیات ضروری است، این کشف این احتمال را مطرح می‌کند که سیاره مذکور بتواند شرایط پشتیبان حیات را داشته باشد.

این سیاره که در یک منطقه نسبتاً نزدیک از کهکشان راه شیری واقع شده است، ظاهراً مانند زمین سنگی است اما چندین برابر سنگین‌تر است و به همین دلیل در طبقه‌بندی “اَبَرزمین” قرار می‌گیرد. تیم دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا ارواین و همکارانشان، تحلیل خود از این سیاره را در مقاله‌ای جدید که در ژورنال نجوم (The Astronomical Journal) منتشر شده است، شرح داده‌اند.

پل رابرتسون، استادیار فیزیک و نجوم دانشگاه کالیفرنیا ارواین و یکی از نویسندگان مقاله، گفت:

در حال حاضر آنقدر سیاره فراخورشیدی پیدا کرده‌ایم که کشف یک سیاره جدید چندان موضوع مهمی نیست. آنچه این کشف را به ویژه ارزشمند می‌کند، نزدیک بودن ستاره میزبان آن است، تنها حدود ۱۸ سال نوری دورتر. به لحاظ کیهانی، تقریباً همین‌جا در همسایگی ما است.

این سیاره، که GJ 251 c نام دارد، به دور یک ستاره کوتوله M می‌چرخد که رایج‌ترین و قدیمی‌ترین نوع ستاره در کهکشان راه شیری است. این ستارگان به دلیل فعالیت‌های ستاره‌ای شدید خود، از جمله لکه‌های ستاره‌ای (مناطق سرد و تاریک روی سطح ستاره) و شراره‌ها (فوران‌های ناگهانی انرژی که در فضا آزاد می‌شوند) شناخته شده‌اند. این فعالیت گاهی می‌تواند سیگنال‌های ضعیف سرعت شعاعی (RV) را که ستاره‌شناسان برای شناسایی سیارات در حال چرخش استفاده می‌کنند، تقلید کند و به طور بالقوه منجر به کشف‌های نادرست سیارات فراخورشیدی شود.

آماده‌سازی برای مشاهدات آتی

با این حال، نزدیکی GJ 251 c به زمین، آن را به یک هدف ایده‌آل برای مطالعات تصویربرداری مستقیم آینده با تلسکوپ سی متری (Thirty Meter Telescope) در حال ساخت دانشگاه کالیفرنیا تبدیل می‌کند.

اندازه بزرگ آینه‌های TMT ممکن است این امکان را فراهم کند که مستقیماً از سیارات فراخورشیدی کم‌نور مانند GJ 251 c تصویربرداری شود و وجود آب تأیید گردد.

دکتر کوری بیرد، دانشمند داده در Design West Technologies، دانشجوی فارغ‌التحصیل سابق از گروه رابرتسون و نویسنده اصلی مطالعه، گفت:

TMT تنها تلسکوپی خواهد بود که وضوح کافی برای تصویربرداری از سیارات فراخورشیدی مانند این را دارد. این کار با تلسکوپ‌های کوچک‌تر امکان‌پذیر نیست.

کشف GJ 251 c به لطف داده‌های به‌دست‌آمده از ابزارهای شکار سیارات فراخورشیدی، یعنی Habitable-zone Planet Finder (HPF) و NEID که رابرتسون در ساخت آن‌ها کمک کرده بود، امکان‌پذیر شد. HPF و NEID اثرات جزئی یک سیاره فراخورشیدی در حال چرخش بر ستاره میزبان خود را تشخیص می‌دهند.

همانطور که جاذبه GJ 251 c ستاره میزبان خود را می‌کشد، تغییرات کوچک و ریتمیکی در نور گسیل‌شده ستاره ایجاد می‌کند. HPF این تغییرات جزئی در نور را که به عنوان امضاهای سرعت شعاعی شناخته می‌شوند، ثبت کرد و از آن‌ها برای تعیین وجود سیاره فراخورشیدی در حال چرخش استفاده شد.

HPF با رصد آسمان شب در طیف فروسرخ – بخشی از طیف که سیگنال‌های فعالیت ستاره‌ای در آن ضعیف‌تر هستند – به غلبه بر برخی از مسائل فعالیت ستاره‌ای ستاره‌های کوتوله M کمک می‌کند.

گام‌های بعدی و آینده تحقیقات سیارات فراخورشیدی

اهمیت آماری کار مدل‌سازی محاسباتی این تیم به اندازه‌ای قوی است که GJ 251 c را به عنوان یک کاندیدای سیاره فراخورشیدی شناسایی کند و بر اهمیت مشاهدات تصویربرداری مستقیم آینده با TMT تأکید می‌کند.

بیرد گفت:

ما با این سیستم در لبه تکنولوژی و روش‌های تحلیل هستیم. اگرچه کشف آن از نظر آماری بسیار مهم است، اما به دلیل عدم قطعیت ابزارها و روش‌هایمان، همچنان در حال تعیین وضعیت این سیاره هستیم. ما برای تصویربرداری مستقیم از این کاندیدا به نسل بعدی تلسکوپ‌ها نیاز داریم، اما همچنین به سرمایه‌گذاری جامعه علمی نیز نیازمندیم.

بیرد و رابرتسون امیدوارند که کار آن‌ها بتواند جامعه علمی سیارات فراخورشیدی را ترغیب کند تا در آماده‌سازی برای قابلیت‌های تصویربرداری مستقیم رصدخانه‌های زمینی نسل بعدی مانند تلسکوپ سی متری (Thirty Meter Telescope)، تحقیقات بیشتری را روی GJ 251 c انجام دهند.

منبع: Scitechdaily