دانشمندشهروندها دو سیاره گازی را در اطراف یک ستاره درخشان و خورشید مانند کشف کردند!!
در این اثر هنری، دو سیاره گازی به دور ستاره درخشان HD 152843 میچرخند. این سیارات از طریق پروژه علوم شهروندی Planet Hunters TESS و با همکاری دانشمندان حرفهای کشف شدهاند. اعتبار: ناسا / اسکات ویسینگر
میگل هفت ساله دوست دارد با پدرش سزار روبیو درباره سیارات و ستارهها صحبت کند. روبیو، ماشینسازی در پوموناس کالیفرنیا است که قطعاتی برای استخراج و تجهیزات تولید برق تولید میکند.
اکنون، پدر پسر نیز میتواند ادعا کند که به کشف سیارات نیز کمک کرده است. وی یکی از هزاران داوطلب شرکت کننده در Planet Hunters TESS، یک پروژه علوم شهروندی با حمایت مالی ناسا است که به دنبال شواهدی از سیارات فراتر از منظومه شمسی یا سیارات خارج از کشور است. علم شهروندی راهی برای همکاری عموم مردم با دانشمندان است. بیش از 29000 نفر در سراسر جهان برای کمک به دانشمندان در یافتن سیارات خارج از کشور به تلاش شکارچیان سیاره پیوستند.
Planet Hunters TESS اکنون در مطالعهای که به صورت آنلاین در Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده و از روبیو و بیش از دوازده دانشمند شهروند دیگر به عنوان نویسندگان مشترک نام میبرد، از کشف دو سیاره فراخورشیدی خبر داده است.
این جهانهای عجیب و غریب به دور ستارهای به نام HD 152843 میچرخند که در فاصله 352 سال نوری از ما قرار دارد. جرم این ستاره تقریباً برابر با خورشید است، اما تقریباً 1.5 برابر بزرگتر و کمی درخشانتر است.
سیاره b، تقریباً به اندازه نپتون، حدود 3.4 برابر بزرگتر از زمین است و در حدود 12 روز مدار دور ستاره خود را طی میکند. سیاره c، سیاره بیرونی، حدود 5.8 برابر بزرگتر از زمین است که آن را به یک “زیر-زحل” تبدیل کرده است و دوره مداری آن چیزی بین 19 تا 35 روز است. در منظومه شمسی خودمان، هر دوی این سیارات در مدار عطارد، یعنی حدود 88 روز، قرار دارند.
نورا آیزنر، دانشجوی دکترا در رشته اخترفیزیک در دانشگاه آکسفورد در انگلستان و سرپرست دانشگاه و نویسنده مطالعه گفت: “مطالعه همزمان آنها، واقعاً جالب است که نظریههای چگونگی شکلگیری و تکامل سیارات را محدود کنیم.”
TESS مخفف Transiting Exoplanet Survey Satellite، یک فضاپیمای ناسا است که در آوریل 2018 پرتاب شد. تیم TESS از دادههای رصدخانه برای شناسایی بیش از 100 سیاره فراخورشیدی و بیش از 2600 نامزد استفاده کرده است که منتظر تأیید هستند.
شکارچیان سیاره TESS که از طریق وب سایت Zooniverse فعالیت میکنند، در دسامبر 2018، اندکی پس از دسترسی عمومی اولین اطلاعات TESS آغاز شد. داوطلبان به نمودارهایی نگاه میکنند که درخشش ستارههای مختلف را در طول زمان نشان میدهد. آنها متذکر میشوند که کدام یک از آن نمودارها، فرو رفتن کوتاه ستاره و سپس نوسان به سمت بالا را نشان میدهد. این امر میتواند هنگامی اتفاق بیفتد که یک سیاره از سطح ستاره خود عبور کرده و نور را کمی را مسدود میکند – اتفاقی به نام “گذر”.
پروژه شکارچیان سیاره هر طرح روشنایی را که “منحنی نوری” نامیده میشود، با 15 داوطلب به اشتراک میگذارد. در پس زمینه وب سایت، یک الگوریتم تمام موارد ارسالی داوطلبان را جمعآوری کرده و منحنیهای سبکی را که چندین داوطلب نشانهگذاری کردهاند، انتخاب میکند. سپس آیزنر و همکارانش منحنیهای نوری با بالاترین رتبه را بررسی کرده و تعیین میکنند که کدام یک برای پیگیری علمی خوب است.
حتی در عصر تکنیکهای پیچیده محاسباتی مانند یادگیری ماشینی، داشتن گروه بزرگی از داوطلبان که از طریق دادههای تلسکوپ جستجو میکنند، کمک بزرگی به محققان میکند. از آنجا که محققان نمیتوانند کامپیوترها را به طور کامل برای شناسایی امضاهای سیارات بالقوه آموزش دهند، چشم انسان هنوز ارزشمند است. آیزنر گفت: “به همین دلیل بسیاری از نامزدهای سیاره فراخورشیدی از دست میروند و این روشن میکند که چرا علم شهروندی عالی است.”
در مورد HD 152843، شهروند دانشمندان در یک ماه مشاهدات TESS به نقشهای نگاه کردند که روشنایی آن را نشان میدهد. منحنی نور سه فروپاشی متمایز را نشان داد، به این معنی که حداقل یک سیاره میتواند به دور ستاره در حال چرخش باشد. هر 15 شهرونددانشمندی که به این منحنی نور نگاه میکردند حداقل دو گذر را نشانهگذاری کردهاند و برخی نیز منحنی نور را در تالار گفتگوی آنلاین بحث شکارچیان سیاره نشان میدهند.
سزار روبیو و پسرش میگول از گفتگو در مورد فضا با هم لذت می برند. اعتبار: سزار روبیو
سپس، دانشمندان نگاه دقیقتری انداختند. آنها با مقایسه دادهها با مدلهای خود، تخمین زدند که دو گذر از سیاره داخلی و دیگری از یک سیاره دوم و خارجی حاصل شده است.
برای اطمینان از اینکه سیگنالهای گذری از سیارات و نه منبع دیگری مانند ستارههایی که باعث گرفت هم میشوند، عبور سیارکها یا حرکات TESS ناشی میشود، دانشمندان باید با روش دیگری به ستاره نگاه کنند. آنها از ابزاری به نام HARPS-N (جستجوی سیاره با دقت زیاد شعاعی برای نیمکره شمالی) در Telescopio Nazionale Galileo در لاپالما، اسپانیا و همچنین EXPRES ابزاری در رصدخانه لاول در Flagstaff استفاده کردند. HARPS و EXPRES با بررسی اینکه آیا نور ستاره به دلیل چرخش سیارات به دور ستاره آنها “محو شده” است، به دنبال حضور سیارات هستند. این روش که روش سرعت شعاعی نامیده میشود، به دانشمندان امکان میدهد جرم یک سیاره دور را نیز تخمین بزنند.
در حالی که دانشمندان نتوانستند سیگنالی به اندازه کافی واضح و مشخص برای تشخیص جرم سیارات بدست آورند، آنها دادههای سرعت شعاعی کافی را برای تخمین جرم – حدود 12 برابر جرم زمین برای سیاره b و حدود 28 برابر جرم زمین برای سیاره c – بدست آوردند. اندازهگیری آنها سیگنالهایی را نشان میدهد که وجود سیارات را نشان میدهند. دادههای بیشتری برای تأیید جرم آنها مورد نیاز است. دانشمندان همچنان سیستم HARPS-N را رصد میکنند و امیدوارند که به زودی اطلاعات بیشتری در مورد این سیارات بدست آورند.
محققان ممکن است به زودی ابزارهایی با فناوری پیشرفته در اختیار داشته باشند تا ببینند آیا این سیارات اتمسفر دارند و چه گازهایی در آنها وجود دارد. تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا که در اواخر سال جاری به فضا پرتاب میشود، قادر خواهد بود بررسی کند چه نوع مولکولی اتمسفر سیارات مانند این سیستم، به ویژه سیاره خارجی بزرگتر را تشکیل میدهد. سیارات HD 152843 بیش از حد داغ و گازدار هستند که بتوانند حیاتی را که ما میشناسیم پشتیبانی کنند، اما برای مطالعه آنها بسیار ارزشمند است زیرا دانشمندان از طیف وسیعی از سیارات در کهکشان ما یاد میگیرند.
آیزنر گفت: “ما در حال گام برداشتن به سمت یافتن سیارهای شبیه زمین و مطالعه اتمسفر آن هستیم و مرزهای آنچه را میتوانیم ببینیم ادامه میدهیم.”
منبع:
Citizen scientists discover two gaseous planets around a bright, sun-like star
by Elizabeth Landau, NASA’s Goddard Space Flight Center
https://phys.org/news/2021-06-citizen-scientists-gaseous-planets-bright.html