پخش زنده
امروز: -
سیاره‌های بیگانه از چه راه‌هایی پیدا می‌شوند؟
روش‌های اصلی که ستاره‌شناسان برای یافتن سیاره‌های بیگانه به کار می‌برند، بدانید.
به گزارش گروه وب‌گردی خبرگزاری صدا و سیما، دانشمندان از سال ۱۹۹۲ که نخستین سیاره فراخورشیدی به گرد ستاره‌ای در ورای خورشید ما را یافتند، تاکنون بیش از ۸۰۰ سیاره بیگانه را شناسایی کرده‌اند.
شرح خلاصه‌ای از روش‌های اصلی که ستاره‌شناسان جهت یافتن این دنیا‌های دوردست به کار می‌برند، بخوانید.
تصویر هنری از کپلر-۳۵ b، سیاره تاتووین
لینت کوک، می‌گوید: «این نگاره چندین بار تغییر کرد، زیرا برای کشیدن آن، من و ویلیام ولش، بار‌ها در راستای مدار‌ها به پس و پیش رفتیم و آذرخش سمت تاریک سیاره، درخشش شفق و بسیاری از چیز‌های دیگر را تنظیم کردیم. آن‌چه به هنگام کار با اخترشناسان تأثیر ویژه بر من می‌گذارد، توجه آنان به ریزه‌کاری‌ها است، در حالی‌که همه ما می‌کوشیم چیز درستی از آب در بیاوریم.»
۱- قدیمی و پایدار: روش گذر سیاره
در این روش، ستاره‌شناسان به دنبال یک کاهش اندک و جزیی در نور ستاره می‌گردند که در اثر گذشتن یک سیاره از برابر آن رخ می‌دهد. تلسکوپ فضایی کپلر ناسا از این روش بسیار بهره برده و از زمان پرتاب آن در مارس ۲۰۰۹ تاکنون بیش از ۲۷۰۰ سیاره احتمالی را یافته است.
ستاره‌شناسان همچنین تغییرات زمانی در گذر یک سیاره معین را نیز زیر نظر می‌گیرند، زیرا این تغییرات می‌تواند نمایانگر وجود یک سیاره دیگر پیرامون همان ستاره باشد.
تصویر هنری از سیاره کپلر-۶۲ f، سیاره‌ای به بزرگی ۱.۴ برابر زمین که در منطقه زیست‌پذیر ستاره خود، به گرد آن می‌چرخد. جسم روشن و کوچک سمت راست، سیاره کپلر-۶۲ e است، یکی دیگر از سیاره‌های واقع در منطقه زیست‌پذیر این سامانه پنج سیاره‌ای.
۲- لنگش و وول خوردن ستاره: سرعت شعاعی
در روش سرعت شعاعی، ستاره‌شناسان به دنبال لنگش‌های کوچکی که یک سیاره می‌تواند در حرکت ستاره مادری خود، به هنگام جابجایی آن به سوی زمین یا دور شدن آن از زمین ایجاد می‌کند، می‌گردند. این شیوه به نام روش دوپلر نیز شناخته می‌شود، زیرا جابجایی‌هایی که به دلیل همین کشاکش‌های گرانشی در نور ستاره رخ می‌دهد نیز اندازه می‌گیرد.
چندین گروه از ستاره‌شناسان با بهره‌گیری از این روش و به کمک دستگاه‌های روی زمین مانند طیف‌نگار HARPS که روی یکی از تلسکوپ‌های رصدخانه جنوبی اروپا در لاسیلای شیلی و طیف‌نگار HIRES که روی تلسکوپ کک در هاوایی نصب شده است، فراسیاره‌هایی یافته‌اند.
تصویر هنری از سیاره بیگانه HD ۸۵۵۱۲b که به گرد ستاره خورشیدسانِ HD ۸۵۵۱۲ در صورت فلکی جنوبی بادبان می‌چرخد. این ستاره ۳۵ سال نوری از زمین دور است و با جرمی ۳.۶ برابر جرم زمین، احتمالا در منطقه زیست‌پذیر ستاره خود جای دارد.
۳- ریزهمگرایی گرانشی
در روش ریزهمگرایی گرانشی (gravitational microlensing)، ستاره‌شناسان به هنگام گذشتن یک جسم سنگین و پرجرم از جلوی یک ستاره (از چشم‌انداز زمین) را دنبال می‌کنند تا ببینند چه روی می‌دهد. میدان گرانشی این جسم، نوری که از ستاره پشتی به چشم ما می‌رسد، خم و مانند یک عدسی، آن را بزرگ‌نمایی می‌کند.
به این ترتیب، یک منحنی نوری پدید می‌آید: نور ستاره با گذشت زمان کم و زیاد می‌شود. ستاره‌شناسان با بررسی ویژگی‌های این منحنی به آگاهی‌های فراوانی درباره جسم جلویی که اغلب خود آن نیز یک ستاره است، دست می‌یابند. اگر این ستاره دارای سیاره‌هایی باشد، آن سیاره‌ها می‌توانند منحنی‌های نوری دومی پدید آورند و پژوهشگران را از وجود خود آگاه کنند.
ریزهمگرایی گرانشی درباره سیاره‌هایی که نسبتا دور از ستاره‌های خود به گرد آن‌ها می‌چرخند، اعتمادپذیرتر از روش گذر سیاره یا روش سرعت شعاعی است. پژوهشگران از این روش حتی جهت یافتن سیاره‌های به اصطلاح آواره و یتیم نیز بهره برده‌اند؛ سیاره‌هایی که بدون ستاره مادری در ژرفای فضا پرسه می‌زنند.
تصویر هنری از یک سیاره آواره با جرمی نزدیک به جرم مشتری. این دنیا‌های تنها که احتمالا از سامانه سیاره‌ای زادگاه خود بیرون انداخته شده‌اند، چه بسا شمار آن‌ها در کهکشان راه شیری از شمار ستارگان نیز بیشتر باشد.
۴- بگو سیب! عکس‌برداری مستقیم
این روش دیگر نیازی به توضیح ندارد. تلسکوپ‌های پرقدرت به کمک دستگاه‌هایی به نام تاج نگار، جلوی نور کورکننده ستاره مادر را گرفته‌اند و از دنیا‌هایی که به گرد آن می‌چرخد، عکس واقعی می‌گیرند.
تلسکوپ فضایی هابل، سیاره‌هایی را با روش عکس‌برداری مستقیم پیدا می‌کند؛ همچنین رصدخانه کک در هاوایی، آرایه بسیار بزرگ در رصدخانه جنوبی اروپا در لاسیلای شیلی و چند تلسکوپ دیگر.
عکسی که تلسکوپ فضایی هابل در نور مرئی گرفته و ناحیه پیرامون ستاره دهان ماهی (فم الحوت) را نشان می‌دهد. در این عکس، حلقه غبار پیرامون ستاره و نیز یک سیاره احتمالی به نام دهان ماهی b دیده می‌شود.
پوششی که به وسیله یک تاج‌نگار به وجود آمد، از درخشش ستاره کاست. این نما از هم‌گذاری دو تصویر پدید آمده است که در سال ۲۰۰۶ و با بهره از پوشش‌هایی با اندازه‌های گوناگون گرفته شدند.
۵- زمان‌بندی تَپ اختر
این روش، ویژه یافتن سیاره‌هایی است که به دور تپ اختر‌ها می‌چرخند. تپ اختر‌ها بازمانده‌های ریز و ابرچگالی هستند که از انفجار ستارگان به‌جا مانده‌اند و به هنگام چرخش، در بازه‌های زمانی منظم امواج رادیویی می‌گسیلند.
اگر ناهنجاری و بی‌نظمی در زمان‌بندی این تپ‌های رادیویی دیده شود، می‌توان به وجود سیاره‌هایی پی برد که به گرد تپ اختر می‌چرخند. نخستین سیاره‌های فراخورشیدی (بیرون از سامانه خورشیدی) که یافته شدند، در سال ۱۹۹۲ و با بهره‌گیری از همین روش شناسایی شدند.
تصویری از لینت کوک. او می‌گوید: «همیشه دلم می‌خواست شفقی را بکشم که سراسر آسمان را پوشانده است، از همین رو هنگامی‌که الکس ولشتان، از یابندگان سیاره PSR B۱۲۵۷+۱۲ پیشنهاد کرد چنین چیزی را به این نقاشی بیافزایم، هیجان‌زده شدم.»
۶- اخترسنجی
روش اخترسنجی بر پایه ردگیری فرا دقیق (ultraprecise) جابجایی‌های یک ستاره در آسمان برای یافتن کشش‌های گرانشی سیاره‌هایی که به گرد آن می‌چرخند، انجام می‌شود. (اصول و پایه‌های این روش همانند روش سرعت شعاعی است، اما در آن، جابجایی‌های دوپلری در نور ستاره اندازه گرفته نمی‌شود.)
تصویر هنری از فضاپیمای گایا
دانشمندان، دهه‌ها است که روش اخترسنجی را جهت یافتن سیاره‌های بیگانه به‌کار گرفته‌اند، اما کامیابی‌های بسیار محدود (و بحث‌انگیز) به‌دست آورده‌اند. با این حال به گفته پژوهشگران، فضاپیمای گایا (Gaia) متعلق به آژانس فضایی اروپا که قرار است در اکتبر ۲۰۱۳ راهی فضا شود، می‌تواند ده‌ها هزار سیاره را با این روش بیابد.
نظر شما