شکارچي فراخورشيدي ها

اواخر پاييز سال 88 گروهي بين المللي از اخترشناسان استراليا، آمريکا و انگلستان با استفاده از تلسکوپ آنگلو- استراليايي در نيوساوت ولز و رصدخانه ي کک در هاوايي موفق به کشف 4 سياره ي فراخورشيدي در اطراف دو ستاره ي نزديک به خورشيد شدند. سه تا از اين سياره ها، که جرمشان در بازه اي بين 3/5 تا 9/24 برابر جرم زمين تخمين زده شده است، به دور ستاره ي 61- سنبله (ستاره اي که از بسياري جهات شبيه خورشيد است) مي گردند. اين ستاره را که در فاصله ي 28 سال نوري از زمين قرار دارد، مي توان با چشم برهنه در آسمان ديد.

چهارمين سياره اي که اين گروه کشف کردند، سياره اي مشتري مانند است که پيرامون ستاره ي 23- ميزان مي گردد. در سال 1385/2006 نيز وجود سياره اي ديگر در اطراف اين ستاره (که در فاصله 84 سال نوري از زمين قرار دارد) تأييد شده بود. يکي از محققان اصلي اين کاوش دکتر هيو جونز، استاد دانشگاه هرفوردشاير است. اهميت سيارات فراخورشيدي، چشم انداز مأموريت کپلر و نقش منجمان آماتور در شکار چنين سياراتي، موضوعاتي بودند که در گپ کوتاه ماهنامه نجوم با وي مطرح شدند.

اخيراً گروه همکاران شما چهار سياره ي فراخورشيدي جديد کشف کرده اند. اين چهار سياره چگونه کشف شدند و چه ويژگي هايي دارند؟

ما براي کشف اين سياره ها از روش سرعت شعاعي يا همان انتقال دوپلري استفاده کرديم. يعني در طول زمان انتقال، خطوط طيفي ستاره ي هدف را بررسي کرديم. در حقيقت اين انتقال طيفي در حکم نشانه اي است که با کمک آن و با اطلاع از جرم ستاره و تناوب ظهور اين نشانه، مي توانيم جرم سياره را تخمين بزنيم. البته اين جرم درصد خطايي هم دارد که ناشي از خطاهاي اندازه گيري و مشخص نبودن زاويه ي انحراف مداري سياره با خط ديد ماست. تمام جزيياتي که ما به دست مي آوريم بر مبناي جرم و تناوب سياره در کنار جرم ستاره ي مادر است. درباره ي اين منظومه هاي جديدي که پيدا کرده ايم، ما بسيار خوش شانس بوديم چون ستاره هاي مادر آن ها و به ويژه ستاره ي61- سنبله، بسيار شبيه به خورشيد ما هستند و به همين سبب مي توان مشخصات سياره ها را بر مبناي تشابه ستاره ي مادر با خورشيد ارزيابي کرد.

در ميان سياره هاي کشف شده ي اخير، سياراتي موسوم به ابرزمين هم وجود دارند. اين ابرزمين ها چه تفاوتي با نمونه هاي قبلي دارند؟

پيش از اين ما سيارات فراخورشيدي ابرزمين مانندي را در اطراف ستاره هاي کم جرم تر پيدا کرده بوديم، اما اين نخستين باري است که چنين سياراتي در اطراف ستاره هايي خورشيد مانند و ستاره هايي با جرم بيش از خورشيد پيدا مي شوند و گذشته از اهميت و جذابيت اين تشابه ستاره هاي مادر، نکته ي مهم ديگري که در اين باره وجود دارد اين است که ما در مرزهاي توانايي ابزارهاي خود دست به کشف اين سياره ها زديم و به نوعي مرزهاي کشف سيارات فراخورشيدي ابرزمين را گسترش داده ايم.

در چند ماه گذشته ماهواره ي کپلر به فضا پرتاب شده و عمليات خود را آغار کرده است. شما که شکارچي سيارات فراخورشيدي هستيد، چقدر به موفقيت اين مأموريت اميد داريد؟

کپلر مأموريتي بسيار هيجان انگيز است، چون اين امکان را به ما مي دهد تا سياراتي با شعاعي بسيار کوچک تر از آنچه تاکنون در بازه ي اکتشافات ممکن قرار داشت پيدا کنيم. کپلر مي تواند تغييرات بسيار جزيي در نور ستاره ها را، که بر اثر گذر سياره از مقابل آن ها رخ مي دهد، آشکار کند. اين روش مکملي است براي روش انتقال دوپلري و اميد داريم تعداد زيادي از سياره ها را آشکار کند.

در سال هاي اخير سيارات فراخورشيدي به زمينه اي بسيار جذاب در نجوم بدل شده اند. چرا اين اجرام فراسوي منظومه ي شمسي تا اين حد براي علم جذاب اند؟

بگذاريد اين طور پاسخ بدهم که به نظر من سيارات فراخورشيدي علاوه بر ويژگي هاي مهم اخترشناسي، حلقه ي ارتباطي بسيار مهمي را ميان اخترفيزيک و ساير شاخه هاي علوم مي سازند. سيارات فراخورشيدي به طور خاص موضوع بسيار مهمي براي حوزه ي گسترده و در حال رشد اخترزيست شناسي به شمار مي روند.

و در اين جست و جو، سيارات فراخورشيدي زمين مانند به نوعي تبديل به جام مقدس براي اخترشناسان شده اند. فکر مي کنيد چقدر تا پيدا کردن اين جام مقدس اخترشناسان فاصله داريم؟

ممکن است خيلي زود اين اتفاق بيفتد اما اگر خيلي خوش شانس نباشيم شايد مدت بيشتري طول بکشد تا متوجه شويم آنچه يافته ايم واقعاً سياره اي زمين مانند است. براي اين که موضوع را بيشتر باز کنم بايد بگويم که اکنون ابزارهاي موجود ما از نظر حساسيت و قدرت تفکيک امکان آشکارسازي سيارات زمين مانند را دارند. اگرچه با فناوري امروز پيدا کردن اين سيارات دشوارتر از گونه هاي ديگر سياره هاست، به طور اصولي با همين فناوري و البته با تلاش بيشتري به دنبال پيدا کردن سياره اي با جرم زمين هستيم که در مداري معادل مدار زمين به دور ستاره اي مانند خورشيد بگردد. ولي براي اين که چنين کشفي را با اطمينان اعلام کنيم نيازمند رشد فناوري هاي خود هستيم و بايد نسل تازه اي از ابزارهاي تفکيکي وارد عرصه شوند.

و در پايان اين که آيا شما جايگاهي براي منجمان آماتور براي مشارکت در اين کشف هاي هيجان انگيز قايل هستيد؟ آيا مي توان انتظار داشت که آن ها به ياري حرفه اي ها بيايند يا حتي به طور مستقل موفق به کشف چنين سياراتي شوند؟

منجمان آماتور نقشي مؤثر و البته در حال رشد در جست و جوي سيارات فراخورشيدي به روش ريزعدسي و گذر ايفا مي کنند. در روش ريزعدسي، بسيار مهم است که ما انبوهي از اطلاعات مربوط به هدف را گردآوري و آن ها را بر مبناي هندسه ي عدسي ها بررسي کنيم. کليد موفقيت در اين کار رصد دائمي و زير نظر گرفتن پيوسته ي رويدادهايي است که در هدف جست و جو رخ مي دهند. اکنون بخش بزرگي از اين فرآيند را منجمان آماتور انجام مي دهند. در مورد روش گذر نيز، نياز جدي و مهمي به بررسي دائم، دقيق و صبورانه ي ستاره اي خاص وجود دارد که باز هم بخش عمده اي از آن توسط آماتورها صورت مي گيرد. مي توانيد نمونه اي از اين همکاري را در سايت www.oklo.org ببينيد. ضمن اين که من به طور جدي انتظار افزايش و پررنگ شدن اين نقش را دارم که با توسعه ي روش هاي ديگري به واقعيت خواهد پيوست.

گفت و گو: پوريا ناظمي (ماهنامه نجوم شماره 193)

تنظيم براي تبيان: م.ح.اربابي فر