مفهوم الفنان عن انتقال الكوكب XO-1b. اضغط للتكبير
استخدم علماء الفلك الهواة معدات رخيصة الثمن لاكتشاف كوكب بحجم المشتري يدور حول نجم يشبه الشمس على بعد 600 سنة ضوئية. لاحظ التلسكوب الآلي عشرات الآلاف من النجوم الساطعة ، ثم اختار الفريق بضع عشرات من المرشحين الواعدين. الكوكب الجديد ، الملقب بـ X0-1b هو الكوكب العاشر المكتشف على الإطلاق باستخدام طريقة العبور.
قام فريق دولي من علماء الفلك المحترفين والهواة ، باستخدام معدات بسيطة وجاهزة لجذب سماء الكواكب خارج نظامنا الشمسي ، في أول "صيد" له.
اكتشف الفلكيون كوكبًا بحجم كوكب المشتري يدور حول نجم يشبه الشمس على بعد 600 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة كورونا بورياليس. ويضم الفريق ، بقيادة بيتر ماكولو من معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور ، ماريلاند ، أربعة فلكيين هواة من أمريكا الشمالية وأوروبا.
يسمح استخدام التلسكوبات المتواضعة للبحث عن الكواكب خارج المجموعة الشمسية بتعاون مثمر بين علماء الفلك المحترفين والهواة ، مما قد يسرع عملية البحث عن الكواكب.
قال ماكولو: "يشير هذا الاكتشاف إلى أن أسطولًا من التلسكوبات المتواضعة ومساعدة علماء الفلك الهواة يمكنهم البحث عن الكواكب العابرة خارج المجموعة الشمسية أسرع بكثير مما نحن عليه الآن". وقد تم قبول هذه النتائج للنشر في مجلة الفيزياء الفلكية.
نشر مكولوغ تلسكوبًا رخيصًا نسبيًا مصنوعًا من معدات تجارية لمسح السماء بحثًا عن كواكب خارج المجموعة الشمسية. يُطلق عليه تلسكوب XO ، ويتكون من عدستين كاميرا مقربة مقاس 200 مليمتر ويبدو كأنه زوج من مناظير. يقع التلسكوب على قمة بركان هاليكالا في هاواي.
وأوضح مكولوغ أن "تكرار تلسكوب XO النموذجي سيكلف 60 ألف دولار". "لقد أنفقنا أكثر من ذلك بكثير على البرامج ، ولا سيما على تصميم النظام وتشغيله واستخراج هذا الكوكب من البيانات."
عثر فريق ماكولوغ على الكوكب ، الملقب بـ X0-1b ، من خلال ملاحظة انخفاضات طفيفة في ناتج ضوء النجم عندما مر الكوكب أمام النجم ، يسمى العبور. ينخفض الضوء من النجم ، المسمى XO-1 ، بنسبة 2 بالمائة تقريبًا عندما يمر الكوكب XO-1b أمامه. كشفت الملاحظة أيضًا أن X0-1b في مدار ضيق لمدة أربعة أيام حول نجمه الأم.
على الرغم من أن الفلكيين قد اكتشفوا أكثر من 180 كوكبًا خارج المجموعة الشمسية ، فإن X0-1b هو فقط الكوكب العاشر المكتشف باستخدام طريقة العبور. وهو ثاني كوكب يتم العثور عليه باستخدام عدسات مقربة. تم الإبلاغ عن الأول ، المسمى TrES-1 ، في عام 2004. تسمح طريقة العبور لعلماء الفلك بتحديد كتلة الكوكب وحجمه. يستخدم علماء الفلك هذه المعلومات لاستنتاج خصائص الكوكب ، مثل كثافته.
أكد الفريق وجود كوكب الأرض باستخدام تلسكوب هارلان جي سميث وتلسكوب هوبي إبيرلي في مرصد ماكدونالدز بجامعة تكساس لقياس التمايل الطفيف الذي يسببه الكوكب على نجمه الأم. سمحت هذه الطريقة المسماة السرعة الشعاعية للفريق بحساب كتلة دقيقة لكوكب الأرض ، وهي أقل بقليل من كتلة المشتري (حوالي 0.9 كتلة المشتري). كما أن الكوكب أكبر بكثير مما توحي كتلته. قال ماكولو ، "من بين الكواكب التي تمر أمام نجومها ، XO-1b هي الأكثر تشابهًا مع المشتري حتى الآن ، والنجم XO-1 هو الأكثر تشابهًا مع الشمس" ، على الرغم من أنه كان سريعًا في الإضافة ، " لكن XO-1b أقرب بكثير إلى نجمها من المشتري إلى الشمس. "
تقنية الفلك المبتكرة في استخدام مقاريب غير مكلفة نسبيًا للبحث عن كسوف الكواكب تفضل إيجاد الكواكب التي تدور حول النجوم الأم. يجب أن يكون الكوكب أيضًا كبيرًا بما يكفي لإنتاج تراجع قابل للقياس في ضوء النجوم.
هذا الكوكب هو أول اكتشاف في بحث ماكولو لثلاث سنوات عن عبور الكواكب خارج المجموعة الشمسية. يتم ضمان البحث عن الكوكب بمنحة من برنامج Origins التابع لناسا.
تتضمن تقنية ماكولوغ للعثور على الكوكب عمليات مسح ليلية في السماء باستخدام تلسكوب XO في هاواي لتمييز سطوع النجوم التي تصادفها. يتنقل برنامج الكمبيوتر عبر عدة آلاف من النجوم كل شهرين بحثًا عن انخفاضات صغيرة في ضوء النجوم ، وهو توقيع عبور كوكبي محتمل. يأتي الكمبيوتر بعدد قليل من الاحتمالات. من هؤلاء المرشحين ، اختار ماكولو وفريقه بضع عشرات من الخيوط الواعدة. يمرر هذه النجوم إلى علماء الفلك الأربعة الهواة لدراسة عمليات العبور المحتملة بعناية أكبر.
من سبتمبر 2003 إلى سبتمبر 2005 ، لاحظ تلسكوب XO عشرات الآلاف من النجوم الساطعة. في ذلك الوقت ، درس فريقه من علماء الفلك الهواة بضع عشرات من النجوم المرشحين الواعدين الذين حددهم McCullough وفريقه. تم ربط النجم X0-1 كمرشح واعد في يونيو 2005. وقد لاحظه علماء الفلك الهواة في يونيو ويوليو 2005 ، مؤكدين أن جسمًا بحجم كوكب الأرض كان يحجب النجم. ثم تحول فريق ماكولوغ إلى مرصد ماكدونالد في تكساس للحصول على كتلة الجسم والتحقق منه ككوكب. وقد تلقى نبأ ملاحظة التلسكوب في الساعة 12:06 صباحًا 16 فبراير 2006 ، من كريس جونز كرول ، صديق وزميل في جامعة رايس.
وأوضح مكولوغ: "لقد كان شعورًا رائعًا لأن الفريق عمل لمدة ثلاث سنوات للعثور على هذا الكوكب الواحد". "يمثل هذا الاكتشاف بضع بايتات من ما يقرب من تيرابايت من البيانات: إنه مثل محاولة تقطير الذهب من مياه البحر."
يكتشف هذا الاكتشاف أيضًا أهمية عائلية خاصة بالنسبة لعلم الفلك. "كان مرشد والدي هارلان جي سميث ، الرجل الذي أنتج طموحه وعمله الشاق التلسكوب الذي استخدمناه للحصول على بيانات التحقق."
يعتقد ماكولوغ أن الكوكب الذي تم العثور عليه حديثًا هو المرشح المثالي للدراسة بواسطة مقاريب هابل وسبيتزر الفضائية. يستطيع هابل قياس مسافة النجم وحجم الكوكب بدقة. يمكن لسبيتزر رؤية الأشعة تحت الحمراء من الكوكب. من خلال توقيت اختفاء الكوكب خلف النجم ، يمكن لـ Spitzer أيضًا قياس "الاهتزاز" أو "خارج الاستدارة" لمدار الكوكب. إذا كان المدار إهليلجيًا ، فإن قوة الجاذبية المتغيرة ستؤدي إلى تسخين إضافي للكوكب ، مما يوسع غلافه الجوي وربما يفسر لماذا يبدو قطر الجسم كبيرًا بشكل خاص لجسم من كتلته المحسوبة.
وقال مكولوغ "من خلال توقيت ممرات الكوكب عبر النجم ، قد يكون علماء الفلك الهواة والمحترفون محظوظين بما يكفي للكشف عن وجود كوكب آخر في نظام XO-1 من خلال قاطرات الجاذبية على XO-1b". "من الممكن أن يكون مثل هذا الكوكب مشابهًا للأرض."
المصدر الأصلي: نشرة أخبار هابلسايت
