کشف یک سیاره فراخورشیدی در پروژه مشترک یک منجم آماتور و یک منجم حرفه‌ای

۲۱ خرداد ۱۳۹۹ | ۱۵:۰۰ ۲۱ خرداد ۱۳۹۹ زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۴ دقیقه
مشتری داغ

یک منجم آماتور و یک اخترشناس حرفه‌ای در پروژه‌ای مشترک موفق به کشف یک سیاره فراخورشیدی، یک کوتوله قهوه‌ای و یک سامانه ستاره‌ای دوتایی گرفتی شدند.

Paun Benni، منجم آماتور آمریکایی، و Artem Burdanov، پژوهشگر دانشگاه MIT، در این پروژه با استفاده از ابزارهای رصدی آماتوری و موجود در بازار به جست‌وجوی سیارات فراخورشیدی پرداختند. نتایج رصدهای این گروه این هفته در گردهمایی آنلاین انجمن نجومی آمریکا منتشر شد.

با توجه به بهبود کیفیت ابزارهای رصدی آماتوری همکاری میان منجمان آماتور و اخترشناسان حرفه‌ای در سال‌های اخیر افزایش یافته است. پروژه‌هایی که به اختصار به Pro-Am (به معنی Professional-Amateur) معروف هستند.

Burdanov فعالیت خود برای جست‌وجوی سیارات فراخورشیدی را چند سال قبل و با همکاری دانشگاهی در روسیه آغاز کرد. Benni که یک منجم آماتور بود نیز از سال ۲۰۱۳ در انجام رصدهای تکمیلی با این پروژه همکاری می‌کرد. در ادامه اما همکاری این دو اخترشناس جدی‌تر شد و آن‌ها برنامه خود را با ابزارهای رصدی و نرم‌افزارهای پردازش تصویر بهتر ادامه دادند. پروژه‌ای که GPX نام گرفت.

در این برنامه رصدی از یک تلسکوپ ۱۱ اینچ میدان دید باز سلرسترون و یک دوربین تصویربرداری CCD استفاده می‌شود. ابزارهایی که در رصدخانه خانگی Benni مستقر شده‌اند و او آن‌ها را کنترل می‌کند.

ابزارهای مورد استفاده در پروژه GPX. از تلسکوپ سمت چپ برای نقشه‌برداری و از تلسکوپ سمت راست برای رصدهای تکمیلی استفاده می‌شود.
Credit: Paul Benni

این دو اخترشناس برای کشف سیارات فراخورشیدی از روش گذر استفاده می‌کنند. در این روش با زیر نظر گرفتن ستاره‌ها و سنجش دقیق نور آن‌ها تغییرات نور ستاره به دقت ثبت می‌شود. در صورت کاهش بسیار جزئی درخشش ستاره می‌توان احتمال گذر یک سیاره فراخورشیدی از مقابل ستاره را مطرح کرد. در مرحله بعد و با انجام بررسی‌های بیشتر در نهایت کشف سیاره تایید یا رد می‌شود.

روش گذر یکی از بهترین روش‌های کشف سیارات فراخورشیدی است که تلسکوپ‌های فضایی کپلر و تس (TESS) نیز از آن استفاده می‌کنند. درصد زیادی از سیارات فراخورشیدی شناخته‌شده نیز با کمک همین دو تلسکوپ کشف شده است. سیستم رصدی در پروژه GPX اما تفاوت‌هایی با این دو تلسکوپ حرفه‌ای دارد. Benni و Burdanov نیز با توجه به قابلیت‌های سیستم رصدی خود سوژه‌های متفاوتی را نسبت به موارد بررسی‌شده در ماموریت‌های کپلر و تس رصد کردند.

تلسکوپ‌های کپلر و تس میدان دید بازتر و رزولوشن کمتری دارند. بنابراین اخترشناسان نمی‌توانند با استفاده از این دو تلسکوپ مناطق پرتراکم را با دقت خوبی بررسی کنند.

مزیت ابزارهای رصدی Benni و Burdanov توان تفکیک نسبتا بالاتر آن‌ها نسبت به کپلر و تس است. به این ترتیب این دو اخترشناس توانستند مناطق پرتراکمی که در پروژه‌های قبلی نادیده مانده بودند (مانند صفحه راه شیری) را به دقت بررسی کنند. علاوه بر این آن‌ها ستاره‌های کم‌نورتر را نیز زیر نظر گرفتند که در ماموریت‌های دیگر توجه چندانی به آن‌ها نشده بود.

کشف‌های بزرگ پروژه کوچک

این گروه در سال ۲۰۱۵ موفق به کشف اولین سیاره فراخورشیدی خود شد. آن‌ها تلسکوپ را به صورت تصادفی به سمت منطقه‌ای کوچک در حوالی صورت فلکی دب اکبر نشانه رفتند و به مدت چند ماه از آن تصویربرداری کردند. در مجموع ۱۱۵ ساعت نوردهی از این ناحیه کوچک از آسمان انجام شد که نتیجه آن کشف سیاره KPS-1b بود.

جرم و قطر این سیاره تقریبا با سیاره مشتری برابر است. اما این سیاره بر خلاف مشتری فاصله بسیار کمی از ستاره مادر دارد و هر ۱/۷ روز یک بار به دور آن می‌گردد. کشف این سیاره این گروه را برای ارتقاء و بهبود تجهیزات رصدی مصمم کرد.

آن‌ها یک سال بعد و با تجهیزات جدید موفق به کشف یک کوتوله قهوه‌ای شدند. کوتوله‌های قهوه‌ای به نوعی مرز بین سیارات و ستاره‌ها هستند. اجرامی که از پرجرم‌ترین سیارات هم سنگین‌تر هستند اما جرم‌شان برای تولید انرژی از طریق فرآیند همجوشی هسته‌ای کافی نیست. جرم این کوتوله قهوه‌ای حدود ۲۰ برابر جرم سیاره مشتری است و به دور یک ستاره که کمی از خورشید سنگین‌تر است می‌چرخد.

جالب این جاست که تلسکوپ تس نیز این سامانه را رصد کرد اما به دلیل توان تفکیک کمتر نتوانست این ستاره را از یک ستاره پرنورتر که در نزدیکی آن قرار داشت تفکیک و رویداد گذر را ثبت کند.

جدیدترین کشف این پروژه Pro-Am حاصل رصدهای سال ۲۰۱۸ است. این گروه موفق شد یک سامانه دوتایی که از یک کوتوله سفید و یک ستاره رده اصلی تشکیل شده را کشف کند. این دو حدودا هر هفت ساعت یک بار به دور یک‌دیگر می‌چرخند.

طرحی گرافیکی از سامانه دوتایی متشکل از یک کوتوله سفید و یک ستاره رده اصلی که در این همکاری کشف شد.
Credit: Kirill Ivanov, Irkutsk State University

مدار این دو ستاره از زاویه دید ما در زمین از لبه دیده می‌شود. به این ترتیب این دو ستاره به صورت منظم از مقابل یک‌دیگر گذر می‌کنند و یک سامانه دوتایی گرفتی را پدید می‌آورند. با این حال ثبت گرفت و کاهش نور کار مشکلی است. چرا که هر گرفت تنها ده دقیقه طول می‌کشد.

جدا از نتایج جذاب و مهم این پروژه این دو اخترشناس نشان دادند که همکاری منجمان حرفه‌ای و آماتور، حتی با ابزارهای تجاری که به راحتی در بازار در دسترس هستند، می‌تواند نتایج خیره‌کننده‌ای در پی داشته باشد. ابزارهای نسبتا باکیفیت و ارزان‌قیمت و وقت تقریبا نامحدود برای رصد سوژه‌های مختلف جزء مزایای پروژه‌های Pro-Am در مقایسه با ماموریت‌ها و برنامه‌های کاملا حرفه‌ای است.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از سیاره فراخورشیدی KPS-1b که در همکاری یک منجم آماتور با یک اخترشناس حرفه‌ای کشف شده است.

Credit: Kirill Ivanov, Irkutsk State University

منبع: Sky & Telescope

برچسب‌ها :
دیدگاه شما