وأعلن فريق من علماء الفلك من جامعة تل أبيب ومركز الفيزياء الفلكية بالاشتراك مع جامعة هارفارد ومعهد سميثسونيان (CfA) عن الاكتشاف أمس
أعلن فريق من علماء الفلك من جامعة تل أبيب ومركز الفيزياء الفلكية بالاشتراك مع جامعة هارفارد ومعهد سميثسونيان (CfA) عن أول اكتشاف لكوكب خارج المجموعة الشمسية باستخدام طريقة جديدة تعتمد على النظرية النسبية لأينشتاين. الكوكب الجديد، Kepler-76b، أشار إليه الفريق باسم "كوكب أينشتاين".
على مدى العامين الماضيين، كان البروفيسور تسفي مازا وطالب الدكتوراه سمحون فيغلر من جامعة تل أبيب يبحثان عن الكواكب باستخدام طريقة جديدة. إنهم يستكشفون شدة الضوء لعشرات الآلاف من الشموس البعيدة للعثور على التغيرات الدورية التي تسببها الكواكب غير المرئية التي تدور حولها. تحدث الكواكب تغيرات في شدة الضوء من خلال ثلاثة تأثيرات:
التأثير الأول ينبع من النظرية النسبية لأينشتاين، وهو يجعل الشمس البعيدة، التي تظهر كنجم في سماء الليل، توجه جزءا من ضوءها نحو المشاهد أثناء تحركها نحونا. ونتيجة لذلك، ترتفع وتنخفض شدة الضوء حيث تقوم الشمس بحركات صغيرة يسببها الكوكب النجمي المحيط بها. تم اقتراح اكتشاف الكواكب التي تستخدم هذا التأثير في عام 2003 من قبل آفي ليب وسكوت جودي. ليب هو رئيس قسم علم الفلك في جامعة هارفارد ويعمل أيضًا كأستاذ ساكلر بتعيين خاص في جامعة تل أبيب.
أما التأثير الثاني فينبع من حقيقة أن الشمس البعيدة تتمدد على شكل بيضة بسبب قوة المد والجزر التي يمارسها عليها الكوكب المحيط بها. ونتيجة لذلك، تبدو الشمس نفسها أكثر سطوعًا عندما نراقبها من الجانب، بسبب مساحة سطح أكبر، وأقل سطوعًا عندما يكون الجانب "المدبب" مواجهًا لنا.
"كوكب أينشتاين"، المعروف رسميًا باسم Kepler-b76، هو "كوكب المشتري الساخن" الذي يدور حول نجمه كل 1.5 يوم. ويبلغ قطره حوالي 25% أكبر من قطر كوكب المشتري، ويزن ضعف ذلك الوزن. يظهر انطباع هذا الفنان عن Kepler-76b أنه يدور حول نجمه المضيف، والذي يحرفه المد والجزر إلى شكل كرة قدم طفيف (في الرسم تظهر الظاهرة في مبالغة متعمدة لفهم الظاهرة). تم اكتشاف الكوكب باستخدام خوارزمية BEER، التي بحثت عن التغيرات في سطوع النجم بسبب عبور الكوكب بالإضافة إلى مداره الإهليلجي النسبي كما يُرى من الأرض. رسم توضيحي: ديفيد أ. أجيلار (CFA)
التأثير الثالث يأتي من الإشعاع الضوئي لتلك الشمس المنعكس عن كوكبها. وبما أن تغيرات السطوع صغيرة جدًا، فلا يمكن اكتشاف التأثيرات الثلاثة إلا من خلال الملاحظات التي تتم بواسطة التلسكوبات في الفضاء. وقام فريق من جامعة تل أبيب، بدعم من منحة متقدمة من مجلس الأبحاث الأوروبي (ERC)، بتحليل بيانات أكثر من مائة ألف نجم لاحظها تلسكوب كيبلر الفضائي التابع لناسا، وبحثوا عن التأثير النسبي بالاشتراك مع الاثنين الآخرين تأثيرات .
عندما يتم اكتشاف كوكب مرشح، يبدأ تعاون دولي مع فريق الدكتور ديف لاثام (Dave Latham) من CfA، والذي يضم أيضًا الدكتور لارس بوشهاف، للملاحظات الطيفية من الأرض، من أجل التحقق من وجود كوكب ما. من الكوكب
في 2012 مايو 76، لاحظ فيغلر ومازا التأثيرات الثلاثة في أحد النجوم التي رصدها كيبلر. بعد ذلك، تم إجراء الملاحظات بواسطة ديف ليتام وفريقه في المرصد في أريزونا، وكذلك ليف تال أور، وهو طالب دكتوراه آخر من تل أبيب، في المرصد في بروفانس بفرنسا. وأكدت ملاحظات كلا التلسكوبين دون أدنى شك وجود الكوكب، الذي يسمى الآن Kepler-XNUMXb.
وأعلن الفريق، الذي يضم فيجلر وتال أور ومازا وليتام وبوهيف، عن الاكتشاف الأسبوع الماضي في مقال سينشر في المجلة العلمية The Astrophysical Journal.
الكوكب Kepler-76b، الذي يقع في كوكبة الدجاجة على مسافة حوالي ألفي سنة ضوئية منا، تبلغ كتلته ضعف كتلة المشتري، ويدور قريبا جدا من شمسه، وتبلغ مدة دورته يوما ونصف اليوم. ويبدو أن قربه من الشمس يتسبب في احتجازه بواسطة قوى المد والجزر، بحيث يواجه جانب واحد من الكوكب الشمس طوال الوقت. ويسخن هذا الجانب من الكوكب بفعل الإشعاع الشمسي إلى درجة حرارة تبلغ حوالي ألفي درجة مئوية.
وأثناء فحص بيانات سطوع النجم بعناية، اكتشف فريق البحث أدلة قوية على أن الحرارة التي يمتصها الغلاف الجوي للكوكب تحملها تيارات رياح قوية إلى مسافة حوالي 15,000 ألف كيلومتر. وقد تم رصد هذه الظاهرة سابقًا فقط في نطاق الأشعة تحت الحمراء، بواسطة تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا. وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة تيار رياح كهذا في مجال الضوء المرئي على كوكب خارج النظام الشمسي. تعد دراسة تيارات الرياح هذه مهمة جدًا لفهم تفاعل الغلاف الجوي للكوكب مع الإشعاع عالي الكثافة.
تم اكتشاف جميع الكواكب التي تم العثور عليها حتى الآن بمساعدة بيانات مركبة كيبلر الفضائية، لأن مدارها يخلق كسوفًا للشمس البعيدة التي تدور حولها. الميزة الخاصة لطريقة الكشف التي طورها فيجلر ومازا هي أنه من الممكن أيضًا اكتشاف الكواكب التي لا يتسبب مدارها في حدوث كسوف. يقول فيجلر: "المفارقة هي أن مدار Kepler-76b يخلق في الواقع كسوفًا صغيرًا يحدث على حافة شمسه". "ولهذا السبب تم تصنيف النظام في البداية على أنه نجم مزدوج. فقط من خلال اكتشاف التأثيرات الثلاثة تمكنا من تحديد أنه كوكب حقًا.
يقول البروفيسور مازا، وهو أيضًا عالم عضو في برنامج كيبلر الفضائي التابع لناسا: "هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام هذا الجانب من نظرية أينشتاين النسبية بغرض اكتشاف كوكب". "لقد كنا نبحث عن هذا التأثير بعيد المنال لأكثر من عامين، والآن وجدنا بالفعل كوكبًا به! ومن المثير للدهشة أن ليب وغاودي توقعا ذلك منذ أكثر من عقد من الزمن. وقد لفت انتباهي البروفيسور شاي زوكر من جامعة تل أبيب، وهو طالب دكتوراه سابق لي، إلى هذا التأثير. في البداية لم أكن أعتقد أن التأثير يمكن اكتشافه، ولكن لاحقًا أسرتني الفكرة. ولحسن الحظ، حصلنا على دعم مجلس البحوث الأوروبي لغرض تنفيذ البحث، كما تعاونا أيضًا مع ديف ليثام الذي آمن بالمشروع واستمر في إبداء ملاحظاته على المرشحين الخاطئين التي أرسلناها إليه في بداية البحث. يبحث. لقد اكتشفنا أخيرًا Kepler-76b! إنه حقا حلم أصبح حقيقة."
يقول فيجلر: "يثبت هذا الاكتشاف قدرة طريقة الكشف الجديدة". "نأمل أن نجد المزيد من الكواكب باستخدام نفس الطريقة. كل هذا ممكن بفضل الجودة العالية للبيانات التي تجمعها ناسا مع مركبة الفضاء كيبلر لأكثر من 150,000 ألف شمس بعيدة.
تم دعم البحث من خلال: البرنامج الإطاري السابع للجماعة الأوروبية (FP7/2007-2013) منحة ERC المتقدمة رقم. 291352 – مبتهج.
أصبحت عمليات الرصد في فرنسا ممكنة بفضل الجمعية الأوروبية OPTICON، التي تتيح تقاسم وقت المراقبة في التلسكوبات الأوروبية بين علماء الفلك. ويتم دعم OPTICON من قبل البرنامج الإطاري السابع للجماعة الأوروبية (FP7/2007-2013).
تعليقات 10
يهودا:
لم أقل أن المقال كان عن المادة المظلمة ولكني متأكد من أنك تستطيع فهم الارتباط (خاصة وأنني شرحت ذلك).
إلى مايكل
لم أرى أن المقال يتناول المادة المظلمة ولا أفهم ما هو الارتباط. أتفق معك أن المقال غير واضح
يوم جيد
سابدارمش يهودا
في الواقع، إضافة صغيرة جدًا تناسب حالة واحدة من بين مائة ألف. لا أعتقد أن هذا أي شيء، ومن المؤكد أنه لن يكون مفيدًا في العثور على كواكب صغيرة تشبه الأرض. هذا رأيي.
مساء الخير
سابدارمش يهودا
بعض الملاحظات:
1. أعتقد أن هناك عددًا قليلًا من الأشخاص غيري غير مرتاحين لمدى فهمهم للقصة.
أ. أين ينعكس ضوء الكوكب وكيف يؤثر (بعد كل شيء، نحن نحاول أن نتحدث عن شيء ليس كسوفاً. هل هو الضوء الذي يخرج من الشمس ويضرب النجم وينعكس نحونا؟) هذا تخميني ولكن لم يذكر صراحة وفي نفس الخبر في صحيفة "هآرتس" قالوا إنه الضوء الذي ينعكس نحو الشمس)
ب. كيف تزيد حركة النجم من شدة الضوء؟ نحن نعرف تأثير دوبلر، لكنه ليس جديدا، فمن الواضح أنه شيء آخر.
ج. ربما كان من الممكن الإجابة على هذه الأسئلة لو أن المتحدثة باسم الجامعة من فرنسا، بالإضافة إلى المقال باللغة العبرية، كان لديها رابط للمقال العلمي الذي يصف البحث. غالبًا ما تكون مثل هذه الروابط مفقودة من البيانات الصحفية للجامعات، وهو أمر مؤسف.
2. من يشكو من إمكانية اكتشاف الكوكب المعني بطرق أخرى، فمن المؤكد أنه سيقدم شكوى مضادة إذا لم يكن من الممكن اكتشافه بطرق أخرى.
أفترض أن الجميع هنا يتابعون المناقشات حول مسألة وجود المادة المظلمة وربما يتذكر بعضكم أنني قلت إن هذه المادة يتم اكتشافها بنفس الطريقة التي تم بها اكتشاف بعض الكواكب في النظام الشمسي وخارجه. .
الحجة المطروحة ضد المادة المظلمة هي بالضبط من نوع "لماذا تقول أنها موجودة - لقد اكتشفتها فقط بالطريقة أ وليس بالطريقة ب".
وهذا الادعاء غير صحيح فيما يتعلق بالمادة المظلمة التي تنكشف لنا بعدة طرق بطريقة متوافقة، ولكن من الواضح أنه كلما تكاثرت الطرق المستقلة للكشف عن الشيء، كلما زاد إيماننا - سواء في وجود ذلك "الشيء" وفي موثوقية طرق اكتشافه.
وبهذا المعنى - فإن حقيقة إمكانية اكتشاف الكوكب أيضًا باستخدام طريقة الكسوف هي نعمة عظيمة لأنها توضح لنا أن الطريقة الجديدة تكتشف الكواكب بالفعل وأنها ليست شيئًا يتطلب تطوير علم كوني جديد كما يتطلبه الأمر. منظرو المادة المظلمة.
بالإضافة إلى ذلك - اتضح أن الطريقة الجديدة (التي كما ذكرنا - لا تزال غير معروفة بالنسبة لي) أضافت معلومات إلى الاكتشاف لأنه مع طريقة الكسوف لم يتمكنوا من تحديد ما إذا كان كوكبًا أم نجمًا مزدوجًا ( مرة أخرى - شرح لكيفية التمييز بين الطريقة الجديدة بين الكوكب والنجم المزدوج لم يكن ليؤذينا حقًا)
سابدارمش يهودا
هذه الطريقة الجديدة هي إضافة إلى الأساليب الموجودة. ورغم أنه أكثر ملاءمة لاكتشاف الكواكب الكبيرة، إلا أن له ميزتين: ليست هناك حاجة لمرور الكوكب على وجه النجم، وليس هناك حاجة لمثل هذا القياس الدقيق لسرعة النجم.
تم فحص مائة ألف نجم ووجدوا كوكبًا واحدًا كبيرًا يمكن العثور عليه أيضًا باستخدام طريقة الكسوف. لا يبدو لي أن هذه طريقة جيدة لاكتشاف الكواكب. وحتى في نظامنا الشمسي، حيث يتم اختبار التأثيرات النسبية في ظل الظروف المثالية لكسوف شمسي لطيف، فإن حجم التغير في موقع نجم بعيد يبلغ حوالي ثانية قوسية واحدة. جميع الظواهر الأخرى التي يتم من خلالها اكتشاف الكواكب هي أكثر أهمية.
مدى تضخيم التأثيرات بعضها البعض.
وإلى أي مدى يزيد ذلك من القدرة على اكتشاف الكواكب من حيث المسافة من الأرض / مسافة ومدار الكوكب عن نجمه / اكتشاف كواكب جديدة في النطاق الذي تم اكتشافه حتى الآن ولكن ليس في الكسوف.
شكرا، من المؤسف أن الجو حار هناك