ابحث عن الطاقة المظلمة وابحث عن المزيد من الكواكب القزمة خارج نطاق نبتون-رحاب

عثر اثنان من الطلاب الجامعيين على دليل على احتمال وجود كواكب قزمة خلف نبتون في صور مسح السماء بحثًا عن الطاقة المظلمة. وقدم الاثنان، بقيادة أستاذ من جامعة ميشيغان، النتائج التي توصلوا إليها في مؤتمر الاتحاد الفلكي الأمريكي

إن وقت المشاهدة بالتلسكوب والكمبيوتر هو ما يلزم للتحديق في نفس المناطق من السماء بطريقة دورية. يتم تنفيذ هذه الطريقة من خلال مسح الطاقة المظلمة (DES)، والذي بعد مسح أقل من واحد بالمائة من السماء، من المفترض أن يقوم بمسح، لم يعثر بعد على أي أدلة حول طبيعة الطاقة المظلمة ولكنه تمكن من اكتشاف أجسام غير معروفة سابقًا في السماء. النظام الشمسي الخارجي.

إن مسح الطاقة المظلمة عبارة عن شراكة مدتها خمس سنوات تستخدم التلسكوبات الأرضية لمراقبة المستعرات الأعظم لفهم بنية الكون وتوسعه. لكن في هذه الأثناء، تمر الأجسام التي تتحرك بالقرب من المنزل عبر مجال الرؤية. الأجسام العابرة للنبتون - تم اكتشاف عوالم جليدية صغيرة خارج مدار نبتون-رحاب بهذه الطريقة. وكشفت ورقة علمية نشرت خلال مؤتمر الجمعية الفلكية الأمريكية في سياتل عن الأجسام المكتشفة حديثا. الباحثون الرئيسيون هم طلاب جامعيون من كلية كارلتون في نورثفيلد، مينيسوتا، يشاركون في برنامج جامعة ميشيغان.
لم يرسم التلسكوبان الموجودان في مرصد بلومر، ومسح سلون الرقمي للسماء وجميع مسوحات السماء الأخرى، خريطة للسماء الليلية الثابتة فحسب، بل أيضًا للأحداث المؤقتة مثل عبور الكويكبات والمذنبات أو المستعرات. يراقب مسح الطاقة المظلمة سماء الليل ويبحث عن الهياكل الكونية وخصائص توسع الكون. وبعد جزء من خمس سنوات من المسح، كان لدى المسح الوقت الكافي لمراقبة عشرة حقول في السماء بمساحة 3 درجات مربعة لكل منها للمستعرات الأعظم من النوع 1 التي اكتشفها أسبوعيًا.
ومع تقدم الاستطلاع، حقق مشغلوه أكثر مما توقعوا. يكشف المسح عن وجود أجسام جديدة عابرة للنبتون. ومرة أخرى، يكشف مسح الفضاء السحيق أسرار بيئتنا المحلية - الأجسام الموجودة في مناطق كتاب النظام الشمسي.

يمكن لرصد DES للسماء في مجال الضوء المرئي بحثًا عن المستعرات الأعظم أن يقيس توسع الكون، إذا سمح الطقس بذلك. ويعتمد هذا الحكم على التفاعل المتبادل بين المادة والمواد المراوغة في كوننا - الطاقة المظلمة والمادة المظلمة. إن السنوات الخمس للمسح مطلوبة لتحقيق مستوى جيد من التفاصيل وعدد كبير من أحداث المستعرات الأعظم التي يمكن استخلاص النتائج منها.

في غضون ذلك، اكتشف الباحثون الشباب من كارلتون - روس جينينغز وتشيلو تشانغ، كواكب قزمة في نظامنا الشمسي. بدأ الفريقان، بقيادة البروفيسور ديفيد جيرديس من جامعة ميشيغان، بقائمة تضم 100 ألف ملاحظة لعبور الأجسام المؤقتة. أتاحت البرامج المختلفة وتحليل سرعتها التمييز بين الأجسام الموجودة خلف كوكب نبتون مقارنةً، على سبيل المثال، بالكويكبات الموجودة في النظام الشمسي الداخلي.

في حين أن الكويكبات سوف تمر بسرعة من خلال مجال رؤية صغير مثل مجال رؤية المسح بسبب قربها، فإن الأجسام العابرة للنبتون التي تدور حول الشمس سوف تتحرك بشكل أبطأ بكثير. على سبيل المثال، بلوتو، الذي يدور حول الشمس على مسافة متوسطة 40 وحدة فلكية، وكذلك الكوكب القزم إيريس - أكبر جسمين معروفين لنا بعد نبتون، يتحركان مسافة 27 ثانية قوسية يوميًا، على الرغم من أنه لمدة ستة أشهر حركة الأرض حول الشمس تتقدم أو تبتعد عن الحركة المرصودة لبلوتو. 27 ثانية قوسية تساوي حوالي ستين من قطر البدر، لذلك من ليلة إلى أخرى تتقاطع الأجسام العابرة للنيوتونية حوالي 100 بكسل على طول مجال رؤية كاشف DES، نظرًا لأن عرض كل بكسل هو 0.27 ثانية قوسية .

وتقع مجموعة أجهزة الاستشعار العلمية DECam في مرصد البلدان الأمريكية في مدينة كورو تالودو في تشيلي، وهي متصلة بتلسكوب قطره 4 أمتار. تحتوي المصفوفة على 62 مستشعرًا بدقة 2048 × 4096 بكسل وإجمالي 520 ميجابكسل. الوزن الإجمالي للكاميرا 20 طنا.

وبعد ما يزيد قليلاً عن عامين من المراقبة، يقول الباحثون الشباب: "لقد كشف تحليلنا عن 16 جسمًا غير معروف سابقًا في النظام الشمسي الخارجي، بما في ذلك جسم طروادة لنبتون، والعديد من الأجسام التي تتحرك بشكل منسق مع نبتون، وجسم واحد يدور حول نبتون". يدور حول الشمس لمدة 1,200 سنة، وهي إحدى الفترات المدارية لأطوال الأجسام المعروفة في النظام الشمسي.
وإذا تأكدت هذه الاكتشافات، فهذا يعني أن النظام الشمسي الخارجي مليء بالأجسام المكونة من الصخور والجليد. وهناك معنى آخر لهذه الاكتشافات - على سبيل المثال، عندما يأتون للبحث عن أجسام أخرى ستتمكن مركبة الفضاء نيو هورايزنز من الوصول إليها بعد مرورها ببلوتو في منتصف العام. مع اقتراب نيوهورايزنز من بلوتو، لجأ الطاقم إلى تلسكوب هابل الفضائي للمساعدة في البحث عن جسم ما بعد نبتون والذي سيكون بمثابة الهدف التالي. ومع ذلك، فإن الطلب على وقت مراقبة هابل لا يسمح بإجراء عمليات بحث طويلة المدى عن الأجسام العابرة للنبتون. سيتم استخدام المسوحات مثل DES للكشف عن آلاف أخرى من هذه الأجسام في النظام الشمسي الخارجي. وكما أشار البروفيسور مايكل براون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا - هناك فرصة معقولة للعثور على كوكب بحجم المريخ أو حتى بحجم الأرض في سحابة أورت خلف نبتون.

للحصول على معلومات على موقع الكون اليوم