مجله‌ای برای دوست‌داران علم و طبیعت زمین و آسمان

روش‌های کشف سیارات فراخورشیدی (بخش اول)

Credit: ESO/L. Calçada
586

 

 

سیاره‌ی فراخورشیدی

این روزها اخبار زیادی راجع به کشف سیارات فراخورشیدی مختلف می‌شنویم و این بخش از علم نجوم به حوزه‌ای فعال و هیجان‌انگیز تبدیل شده است. جالب است بدانید اولین سیاره‌ی فراخورشیدی حدود ۲۰ سال پیش کشف شد و اکنون کشف بیش از ۳۰۰۰ سیاره‌ی فراخورشیدی تایید شده است. این سیارات با روش‌های مختلفی آشکار شده‌اند که در این مجموعه مقالات به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.

Credit: ESO/L. Calçada

تصویربرداری مستقیم

شاید اولین روشی که به ذهن برسد تصویربرداری مستقیم از سیاره باشد. روشی که برای اجرام نجومی دیگر معمولا به خوبی جواب می دهد، اما این کار در حوزه‌ی سیارات فراخورشیدی به این آسانی‌ها نیست. البته تا به امروز از چندین سیاره‌ی فراخورشیدی به‌طور مستقیم تصویربرداری شده و با پیشرفت تکنولوژی این امکان روزبه‌روز بیشتر فراهم می‌شود.

اولین تصویر ثبت‌شده از یک سیاره‌ی فراخورشیدی. این تصویر را تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (ESO) در سال ۲۰۰۴ ثبت کرده است.
Credit: ESO

مشکل اصلی در آشکارسازی مستقیم فراخورشیدی‌ها تفاوت نور شدید آن‌ها با ستاره‌ی میزبان است. کاری که شبیه به آشکار ساختن یک حشره‌ی شب‌تاب در کنار یک نورافن است! به این ترتیب تنها راه برای به دام انداختن نور فراخورشیدی‌ها کاستن از درخشش ستاره است.

دو روش اصلی برای کاستن از نور ستاره‌ی مادر وجود دارد. روش اول استفاده از ابزاری به نام تاج‌نگار است که داخل تلسکوپ نصب می‌شود و اجازه نمی‌دهد بخش زیادی از نور ستاره به آشکارساز برسد. روش دوم اما از سازوکار جذاب‌تری بهره می‌برد. نور ستاره در این روش قبل از این که به تلسکوپ برسد به وسیله‌ی یک جسم خارجی به نام Starshade پوشانده می‌شود. برای یک تلسکوپ فضایی starshade می‌تواند فضاپیمای دیگری باشد که در فاصله‌ای دور از تلسکوپ قرار بگیرد و نور ستاره را سد کند.

طرحی از سازوکار روش Starshade برای ثبت تصاویر مستقیم از سیارات فراخورشیدی.

تصویربرداری مستقیم از سیارات فراخورشیدی در اوایل راه خود قرار دارد و امید می‌رود در آینده این روش آشکارسازی فراخورشیدی‌ها به یکی از شیوه‌های اصلی تبدیل شود. روشی که با کمک آن احتمالا می‌توان ساختارهای جوی، اقیانوس‌ها و عوارض سطحی سیارات را آشکار کرد.

گذر

اگر سیاره‌ای از دید ناظر درست از مقابل ستاره‌ی میزبانش گذر کند ناظر کاهش نوری را در درخشش ستاره شاهد خواهد بود. چیزی شبیه به اتفاقی که در زمان خورشیدگرفتگی می‌افتد، اما در مقیاسی بسیار کوچک‌تر و با کاهش نوری بسیار اندک.اندازه و مدت زمان گذر می‌تواند به دانشمندان سرنخ‌هایی راجع به سیاره‌ی فراخورشیدی مورد نظر بدهد. به‌طور مثال هرچه سیاره بزرگ‌تر باشد کاهش نور ستاره بیشتر خواهد بود. یا این که هرچه سیاره از ستاره دورتر باشد مدت زمان چرخش آن به دور ستاره بیشتر خواهد بود و گذر برای زمان بیشتری دیده خواهد شد. علاوه بر این با بررسی طیف ستاره در زمان گذر می‌توان نشانه‌هایی از مواد تشکیل‌دهنده‌ی جو سیاره‌ را مشاهده کرد. چرا که نور ستاره در راه رسیدن به طیف‌سنج از جو سیاره‌ی گذر و تغییر می‌کند.

طرحی هنری از گذر یک سیاره‌ی فراخورشیدی از مقابل ستاره‌ی مادر.
Credit: ESO/L. Calçada

روش گذر یکی از موفق‌ترین راه‌های کشف سیارات فراخورشیدی بوده و تلسکوپ فضایی کپلر توانسته با استفاده از همین روش هزاران سیاره‌ی فراخورشیدی احتمالی را (که کشف بسیاری از آن‌ها تایید شد‌ه است) ‌کشف کند.

بخش دوم این مقاله را می‌توانید در این جا مطالعه کنید.

از فروشگاه آسمان شب دیدن کنید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.