مدتی است که کشف سیاره‌های فراخورشیدی با سرعت بیشتری انجام می‌شود و حالا برای نخستین بار، سیاره‌هایی در کهکشان دیگر کشف شده‌اند.
وقتی که خبر کشف نخستین سیاره‌ی فراخورشیدی (سیاره‌ای که به دور ستاره‌ای غیر از خورشید گردش می‌کند) اعلام شد، دانشمندان و مردم شوکه شدند. در آن زمان، کشف سیاره‌های فراخورشیدی توسط رصدخانه‌های زمینی انجام می‌شد؛ اما با توسعه‌ی تجهیزات و تلسکوپ‌های فضایی نظیر کپلر، مشاهدات ما از سیاره‌های فراخورشیدی بهبود چشمگیری داشته است و سیاره‌های بیشتری شناسایی شده‌اند که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند.
تا اول فوریه سال ۲۰۱۸، حدود ۳۷۲۸ سیاره‌ی فراخورشیدی و ۲۷۹۴ منظومه شناسایی شده‌اند که از این تعداد منظومه، دست کم در ۶۲۲ عدد از آن‌ها، بیش از یک سیاره وجود دارد. اکنون به لطف مطالعه‌ای که توسط گروهی از اخترفیزیک‌دانان دانشگاه اُکلاهاما انجام شد، نخستین سیاره‌های فراکهکشانی شناسایی شده‌اند. این سیاره‌ها در کهکشان راه شیری نیستند و در کهکشانی دیگر قرار دارند. این افراد توانستند به کمک یک روش که بر اساس نظریه‌ی نسبیت عام توسعه یافته است، نشانه‌هایی از وجود چند سیاره در کهکشانی که ۳.۸ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد، شناسایی کنند.
نتایج این پژوهش با عنوان «کشف سیاره‌هایی در کهکشان دیگر به کمک روش میکرولنزینگ اختروش» در نشریه The Astrophysical Journal Letters منتشر شده است. این پژوهش توسط پروفسور اِواردو گوِراس از دانشگاه اُکلاهاما و دکتر ژینیو دای از گروه فیزیک و ستاره‌شناسی هومِر دوج انجام شده است.
برای انجام این مطالعه، این دو دانشمند از روشی به نام میکرولنزینگ گرانشی (به اشتباه با نام همگرایی گرانشی نیز شناخته می‌شود؛ اما میکرولنزینگ زیرمجموعه‌ی این روش است) استفاده کرده‌اند. این روش کاملاً مبتنی بر نیروی گرانشی اجرام دوردستی است که نور ستاره‌ها را خم و متمرکز می‌کنند. وقتی که یک سیاره از مقابل ستاره مادر خود عبور می‌کند، مانع از رسیدن نور ستاره به ناظر زمینی می‌شود؛ بنابراین ما می‌توانیم حضور یک یا چند سیاره در اطراف ستاره را تشخیص دهیم.
همان‌طوری که گفته شد، روش میکرولنزینگ، زیرمجموعه‌ی روش کلی همگرایی گرانشی است. همگرایی گرانشی، پدیده‌ای است که در اثر نیروی گرانشی مجموعه‌ای از اجرام سنگین (مانند خوشه‌های کهکشانی) ایجاد می‌شود و به علت خمیدگی نور، به یک عدسی تبدیل می‌شود و می‌توان به کمک آن، کهکشان‌های دوردست را مشاهده کرد. روش میکرولنزینگ، مانند عدسی گرانشی است اما در مقیاسی کوچک‌تر و دقیق‌تر؛ به‌گونه‌ای که ما می‌توانیم عبور یک سیاره را از مقابل ستاره‌ای که ۳.۹ میلیارد سال نوری از زمین فصله دارد، ببینیم.
امکان رصد مستقیم این سیاره‌ها وجود ندارد
افراد این گروه، علاوه بر این روش، از رصدخانه‌ی اشعه ایکس چاندرا نیز استفاده کرده‌اند تا اختروش دوردستی که با نام RX J1131–1231 شناخته می‌شود، رصد کنند. افراد این گروه به‌طور خاص، روی ویژگی‌های بزرگ‌نمایی گرانشی سیاه‌چاله‌ای کلان‌جرم که در مرکز این اختروش قرار دارد، تمرکز کرده‌اند تا بتوانند ستاره و سیاره‌ای را که به دور آن گردش می‌کند، رصد کنند. علاوه بر این امکانات، افراد گروه از مرکز پژوهشی آموزشی ابررایانه‌ای OU نیز استفاده کردند تا مدل‌هایی که بر اساس میکرولنزینگ تولید کرده‌اند، محاسبه و ویرایش کنند. با توجه به این داده‌ها، آن‌ها به یک خط انرژی دست یافتند که وجود بیش از ۲ هزار سیاره یتیم (سیاره‌هایی که به منظومه‌ی خاصی تعلق ندارند) را بین ستاره‌های این اختروش نشان می‌داد که جرم آن‌ها نیز متفاوت است (جرم آن‌ها بین جرم ماه و مشتری است).
دکتر ژینیو دای در جریان بیانیه رسمی دانشگاه اُکلاهاما گفت:
ما در مورد این کشف بسیار هیجان‌زده هستیم. این نخستین بار است که ما توانسته‌ایم سیاراتی را خارج از کهکشان راه شیری شناسایی کنیم. نشانه‌هایی که ما به کمک روش میکرولنزینگ گرانشی به دست آوردیم، حضور سیاره‌هایی کوچک را نشان می‌داد. ما فرکانس بالای این سیاره‌ها را به کمک مدل‌سازی داده‌ها، تجزیه و تحلیل کردیم تا بتوانیم جرم سیاره‌ها را محاسبه کنیم.
تاکنون ۵۳ سیاره در کهکشان راه شیری به کمک روش میکرولنزینگ گرانشی شناسایی شده‌اند؛ اما این برای نخستین بار است که دانشمندان موفق شده‌اند به کمک این روش، سیاره‌ای خارج از کهکشان راه شیری شناسایی کنند. تا پیش از کشف نخستین سیاره‌ی فراخورشیدی، ما نمی‌دانستیم که در منظومه‌های دیگر نیز سیاره وجود دارد. اکنون نیز در اتفاقی مشابه، تا پیش از انجام این مطالعه، دانشمندان مطمئن نبودند که در کهکشان‌های دیگر سیاره وجود دارد. این کشف باعث می‌شود که شناسایی سیاره‌های فراخورشیدی نیز وارد مرحله‌ی جدیدی شود.
پروفسور اِدواردو گوِراس بر این باور است که این کشف، به لطف پیشرفت‌هایی که طی سال‌های اخیر در زمینه‌ی مدل‌سازی حاصل شده‌اند، امکان‌پذیر شده است. وی در ادامه گفت:
این یک نمونه‌ی خوب است که نشان می‌دهد روش‌های مبتنی بر میکرولنزینگ گرانشی تا چه اندازه پیشرفت کرده‌اند و قدرتمند هستند. این کهکشان در فاصله‌ی ۳.۸ میلیارد سال نوری از زمین قرار گرفته است و هیچ شانسی وجود ندارد که ما بتوانیم این سیاره‌ها را مستقیماً رصد کنیم. حتی بهترین و پیشرفته‌ترین تلسکوپ‌های تخیلی نمی‌توانند چنین کاری انجام دهند. با این وجود، ما توانستیم به کمک روش‌های نوین مبتنی بر میکرولنزینگ گرانشی، این سیاره‌ها را شناسایی کنیم، روی آن‌ها مطالعاتی انجام دهیم و حتی جرم آن‌ها را تخمین بزنیم! این واقعاً شگفت‌انگیز است.
در سال‌های آینده، رصدخانه‌های پیشرفته‌تری در دسترس قرار می‌گیرند که راه را برای شناسایی سیاره‌هایی از این دست، هموارتر خواهند کرد. یکی از تجهیزات بسیار مهمی که قرار است سال بعد به فضا پرتاب شود، تلسکوپ جیمز وب است. رصدخانه‌هایی زمینی نظیر تلسکوپ بیش از حد بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (OWL)، تلسکوپ فوق بزرگ (VLT) و تلسکوپ کلوسوس نیز در اختیار دانشمندان هستند تا از آن‌ها برای شناسایی سیاره‌های فراخورشیدی و فراکهکشانی استفاده کنند.
یکی از بهترین گزینه‌ها برای جستجوی سیاره‌های فراکهکشانی، کهکشان‌های همسایه راه شیری هستند. دانشمندان می‌توانند حتی میزان حضور سیاره‌ها در جهان را بسنجند یا شباهت‌های آن‌ها را دریابند. در حال حاضر گفته می‌شود که تنها در کهکشان راه شیری، بیش از ۱۰۰ میلیارد سیاره وجود دارد. حال تصور کنید که ۲ تریلیون کهکشان در عالم شناخته‌شده وجود دارد؛ بنابراین چه تعداد سیاره ممکن است وجود داشته باشد؟ محاسبات بر عهده‌ی خود شما!
ارسال مطلب به ایمیل دوستاتون:
