این جابهجاییها که با چشم غیرمسلح قابل دیدن نیستند، میتوانند اثر انگشت گرانشی سیارهای باشند که هرگز کسی آن را ندیده است.
یک تیم از ستارهشناسان با استفاده از روشی کاملا تازه برای شناسایی سیارات، ۲۷ «سیاره احتمالی» را که به گرد سامانههای ستارهای دوتایی میچرخند شناسایی کردهاند.
آگهی
آگهی
به جای رصد سیارهای که از برابر ستاره عبور میکند؛ روشی که سالها روش معمول کشف اجرام شبیه سیاره و به «روش عبوری» معروف بوده است، پژوهشگران بهدنبال تغییرات بسیار کوچک در زمانبندی گرفت دو ستاره از یکدیگر رفتند.
این جابهجاییهای بسیار کوچک در زمان گرفت میتواند تاثیر گرانشی سیارهای نادیده را که به گرد سامانه میگردد آشکار کند.
این پژوهش که در نشریه Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده و هدایت آن را مارگو تورنتون، دانشجوی دکتری دانشگاه نیو ساوت ولز و پژوهشگر موسسه ستی (SETI) بر عهده داشته، دادههای ماهواره نقشهبردار سیارات فراخورشیدی ناسا، تسس (TESS) را تحلیل کرده است.
راهی متفاوت برای یافتن سیارات
بیشتر سیارههای موسوم به «circumbinary»، یعنی سیارههایی که به دور دو ستاره میچرخند و نمونه مشهورشان را در صحنه غروب دو خورشید روی سیاره خیالی تاتوئین در فیلم «جنگ ستارگان: امیدی تازه» از سهگانه اصلی میبینیم، زمانی کشف شدهاند که از برابر یکی از ستارهها عبور کرده و نور آن را کم کردهاند.
اما این روش تنها زمانی کار میکند که سامانه کاملا با خط دید زمین همراستا باشد. اگر چنین نباشد سیاره برای این روش نامرئی است.
پژوهش تازه در عوض از پدیدهای به نام «تقدیم حضیض» استفاده میکند؛ یعنی چرخش تدریجی مدار سامانه ستارهای دوتایی در گذر زمان.
وقتی سیارهای به گرد سامانهای دوتایی میگردد، گرانش آن باعث تغییر ظریف اما قابل اندازهگیری در زمانبندی گرفتهایی میشود که دو ستاره هنگام عبور از برابر یکدیگر ایجاد میکنند.
تیم پژوهشی با پیگیری این تغییرات بسیار کوچک در زمانبندی، در دادههایی که طی سالها از تلسکوپ فضایی تسس ناسا به دست آمده، توانسته است همراهان سیارهای را بدون آنکه خود سیارهها را به طور مستقیم ببینند شناسایی کند.
نویسندگان این پژوهش توضیح میدهند: «محاسبه تقدیم بر پایه تغییر آرگومان حضیض سامانه ستارهای دوتایی در گذر زمان انجام شد؛ کمیتی که با اندازهگیری دقیق زمان گرفتهای اصلی و فرعی قابل تعیین است».
پژوهشگران به چه چیز رسیدند
این گروه ۱۵۹۰ سامانه ستارهای دوتایی گرفتگر را بررسی کرد. در ۷۱ سامانه نشانههایی از تغییرات مداری دیدند که تنها با اثرهای شناختهشده فیزیکی قابل توضیح نبود.
در ۳۶ مورد به نظر میرسید عاملی افزوده باعث این اثرها است و در ۲۷ مورد از این میان، محتملترین توضیح، جرمی هماندازه سیاره بود.
چند مورد از این سیارههای احتمالی به گرد ستارههای بزرگ و داغی میچرخند که معمولا کشف سیاره در اطرافشان با روشهای سنتی بسیار دشوار است.
پیش از این تنها حدود ۱۸ سیاره پیرامون سامانههای دوتایی (circumbinary) تایید شده بود و به همین دلیل این یافته بسیار نادر به شمار میرود.
اهمیت کشف این سیارههای تازه چیست
این کشف و روشی که پشت آن است اهمیت دارد، زیرا میتواند به شناسایی شمار بسیار بیشتری از سیاراتی منجر شود که روشهای کنونی از کشف آنها در سامانههای پیچیدهتر بازمیماند.
این روش همچنین تصویری جامعتر از چگونگی شکلگیری و پایداری سیارات در اطراف سامانههای دوستارهای به دانشمندان میدهد.
در این پژوهش آمده است: «یافتههای این کار به ما امکان میدهد نظریههای شکلگیری را با اطمینان بیشتری بیازماییم، تاریخچههای مهاجرت مداری را محدود کنیم و تکامل بلندمدت سامانههای circumbinary را بهتر بفهمیم».
پژوهشگران همچنین یادآور میشوند که نمونه مورد بررسی آنها تنها بخش بسیار کوچکی از سامانههای دوتایی گرفتگر شناختهشده را در بر میگیرد و تاکید میکنند: «نمونهای که ما تحلیل کردیم فقط بخش کوچکی از ۲ میلیون سامانه دوتایی گرفتگر (EB) در فهرست گایا بود».
آنها پیشنهاد میکنند که گسترش جستوجو به کل این مجموعه داده و ترکیب آن با دورههای رصدی طولانیتر تلسکوپ تسس میتواند در آینده سامانههای بسیار بیشتری را آشکار کند.