پنج‌هزارمین سیاره‌ی فراخورشیدی کشف شد

امیر نیک‌رو

۱۰ آذر ۱۴۰۳ | ۱۱:۳۱ زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۴ دقیقه

مقامات ناسا اعلام کردند که ستاره‌شناسان پنج‌هزارمین دنیای بیگانه را به آرشیو سیارات فراخورشیدی ناسا افزوده‌اند و دستیابی به رقم شگفت‌انگیز 5000 یک گام مهم در علوم سیاره‌ای محسوب می‌شود.

این نقطه عطف در میان موجی از کاوش‌های اخیر و امید برای اکتشافات بیشتر در آینده روی می‌دهد، زیرا تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا هم برای عملیات رصد سیاره‌ها در اعماق فضا آماده می‌شود.

مقامات آزمایشگاه پیشرانش جت (JPL) ناسا در بیانیه‌ی خود گفتند: «بیش از 5000 سیاره‌ی کشف شده تا کنون شامل جهان‌های کوچک و صخره‌ای مانند زمین، غول‌های گازی چندین برابر بزرگ‌تر از مشتری و مشتری‌های داغ در مدارهای بسیار نزدیک دور ستاره‌های خود هستند.»

آن‌ها تأکید کردند: «اَبَرزمین‌ها که ممکن است جهان‌های صخره‌ای بزرگ‌تر از زمین باشند و نپتون‌های کوچک که نسخه‌های کوچک‌تر مشابه نپتون در منظومه‌ی شمسی هستند، دیگر انواع سیاره‌های فراخورشیدی شناخته شده‌اند. سیاراتی را که هم‌زمان دور دو ستاره می‌چرخند و سیاراتی را که سرسختانه دور بقایای فروپاشیده‌ی ستارگان مرده می‌چرخند را هم باید به این مجموعه اضافه کرد.»

بایگانی سیاره‌های فراخورشیدی ناسا در مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا (Caltech) نگهداری می‌شود. برای اضافه شدن به کاتالوگ، سیارات باید به‌طور مستقل با دو روش مختلف تأیید شوند و نتایج این کار باید در یک نشریه‌ی علمی-پژوهشی معتبر منتشر شود.

اولین سیارات فراخورشیدی در اوایل دهه‌ی 1990 پیدا شدند و در حالی که تلسکوپ‌های روی زمین و فضا از آن زمان به‌خوبی توانسته‌اند شمارش را به 5000 برسانند، «جسی کریستینسن» (Jessie Christiansen) سرپرست علمی آرشیو سیاره‌های فراخورشیدی خاطرنشان کرد که جهان‌های کشف شده تا کنون «بیشتر در حباب کوچک اطراف منظومه‌ی شمسی ما قرار دارند؛ جایی که پیدا کردن آن‌ها آسان‌تر است.»

او افزود: «از 5000 سیاره‌ی فراخورشیدی شناخته شده، 4900 سیاره در فاصله‌ی چند هزار سال نوری ما قرار دارند. به این واقعیت فکر کنید که ما 30 هزار سال نوری از مرکز کهکشان فاصله داریم و اگر بخواهیم بر اساس حباب کوچک اطرافمان برآوردی داشته باشیم، یعنی سیارات بسیار بیشتری در کهکشان ما وجود دارد که هنوز آن‌ها را شناسایی نکرده‌ایم. به تعداد 100 تا 200 میلیون که واقعا شگفت‌آور است.»

نخستین کشف تأیید شده‌ی سیاره‌ی فراخورشیدی در سال 1992 میلادی انجام شد، زمانی که اخترشناسان «الکساندر ولسزان» (Alex Wolszczan) و «دیل فریل» (Dale Frail) مقاله‌ای را در نشریه‌ی «نیچر» (Nature) منتشر کردند. آن‌ها با اندازه‌گیری تغییرات ظریف در زمان‌بندی پالس‌ها با رسیدن نور به زمین، دو جهان را در حال چرخش دور یک تپ‌اختر مشاهده کردند.

تلسکوپ‌های زمینی بررسی‌های سنگینی را در آن سال‌های اولیه انجام دادند و چندین جست‌وجوی دیگر طول کشید تا سرانجام در سال 1995 میلادی، نخستین سیاره در اطراف ستاره‌ای مانند خورشید کشف شود. این یک غول گازی داغ و سوزان بود که تنها طی چهار روز زمینی دور ستاره‌ی مادر خود می‌چرخید.

طرحی گرافیکی از کپلر-186f یک سیاره‌ی فراخورشیدی با ابعاد زمین
Credit: NASA AMES/JPL-CALTECH/T. PYLE

اخترشناسان این دنیاهای بیگانه را با مشاهده‌ی تکان‌ها (حرکات گرانشی به جلو و عقب) روی ستاره‌ها در حالی که سیارات را به سوی خود می‌کشیدند، پیدا کردند. جهان‌های بزرگ‌تر را آسان‌تر می‌توان تشخیص داد زیرا باعث ایجاد لرزش‌های بزرگ‌تر می‌شوند.

در آن زمان ستاره‌شناسان اعلام کردند که برای یافتن سیارات بیشتر به اندازه‌ی زمین، باید چیزی به نام روش «گذر» (Transit) را امتحان کنند. این کار نور یک ستاره را ارزیابی می‌کند و به دنبال نوسانات کوچک هنگام عبور سیاره از مقابل آن است.

ستاره‌شناس «ویلیام بوروکی» (William Borucki) به‌عنوان پژوهشگر اصلی تلسکوپ فضایی کپلر ناسا که در سال 2009 پرتاب شد، و چندین سال از مأموریت اصلی خود فراتر رفت تا سرانجام در سال 2018 سوخت آن تمام شد، به این مسیر کمک زیادی کرد. کپلر تا به امروز بیش از 2700 سیاره کشف کرده است. بسیاری از آن‌ها جهان‌هایی به اندازه‌ی زمین یا کوچک‌تر هستند و هنوز سیاره‌های جدیدی بر پایه‌ی پایگاه داده‌ی آن شناسایی می‌شوند.

بسیاری از ابزارهای دیگر هم از زمان پرتاب کپلر به شکار سیاره‌های فراخورشیدی پیوسته‌اند. روی زمین، طیف‌نگار «هارپس» (HARPS) که بخشی از تلسکوپ 3.6 متری در رصدخانه‌ی «لا سیلا» (La Silla) از مجموعه‌ی رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (ESO) در شیلی است، یک شکارچی ماهر سیاره است.

تا سال 2011 و هشت سال پس از نخستین نورگیری، هارپس بیش از 150 سیاره‌ی فراخورشیدی کشف کرد. در حالی که در سال‌های اخیر به دلیل همه‌گیری ویروس کرونا، دسترسی به‌صورت دوره‌ای محدود شده است، این ابزار همچنان عملیاتی است و به جست‌وجوی جهان‌های تازه با دقت بالا ادامه می‌دهد.

در فضا هم رصدخانه‌های متعددی به جست‌وجوی سیاره‌های فراخورشیدی کمک می‌کنند که ازجمله‌ی آن‌ها می‌توان به «ماهواره نقشه‌بردار فراخورشیدی گذران» (TESS)، «تلسکوپ فضایی هابل» (Hubble Space Telescope) و «ماهواره‌ی شناسایی ویژگی‌های سیارات فراخورشیدی» (CHEOPS) اشاره کرد.

چندین تلسکوپ عظیم دیگر در حال ساخت روی زمین، ازجمله تلسکوپ غول‌پیکر ماژلان و تلسکوپ بسیار بزرگ در شیلی، قرار است در اواخر این دهه راه‌اندازی شوند و چشمان قدرتمند دیگری را به جست‌وجوی پیوسته‌ی جهان‌های دیگر اضافه کنند.

تلسکوپ وب هم با مطالعه‌ی دقیق جو چند جهان نسبتا نزدیک، به افزایش آمار سیارات فراخورشیدی کمک خواهد کرد. در حالی که چنین کاری ممکن است تا حد زیادی روی غول‌های گازی متمرکز شود، دانشمندان می‌گویند که مشاهدات وب برای نسل آینده‌ی رصدخانه‌ها با ابزارهای اپتیکی پرقدرت‌تر و آماده برای دیدن سیارات فراخورشیدی با ابعاد مشابه زمین، سودمند خواهد بود.