چند سیاره به دور نزدیک‌ترین همسایه خورشیدی ما می‌چرخند؟

بررسی های  تازه وجود دو سیاره در اطراف همسایه کیهانی ما را تایید و امکان وجود سومی را رد کرده است.

شاید فیلم آواتار را دیده باشید؛ داستانی که روی قمر خیالی «پاندورا» روایت می‌شود. در فیلم، پاندورا به گرد یکی از سیاره‌های منظومه پروکسیما قنطورس می‌چرخد؛ همان ستاره کوتوله سرخی که در فاصله تنها ۴.۲ سال نوری از خورشید ما قرار دارد. وقتی فیلم در سال ۲۰۰۹ ساخته شد، هنوز هیچ سیاره‌ای در اطراف این ستاره شناخته نشده بود. اما امروز می‌دانیم که نزدیک‌ترین همسایه خورشیدی ما دست‌کم دو سیاره واقعی دارد. همین کشف رؤیای وجود جهان‌هایی شبیه پاندورا را از خیال به قلمرویی نزدیک‌تر به واقعیت آورده است.


(درباره زمینه های علمی این داستان می‌توانید کتاب اواتار به روایت علم چاپ انتشارات حکمت را مطالعه کنید)

دوران طلایی کوتوله‌های سرخ

کوتوله‌های سرخ یا همان ستارگان نوع M پرجمعیت‌ترین ستاره‌های کهکشان‌اند. عمر آن‌ها می‌تواند به ۱۴ تریلیون سال برسد، یعنی هزار برابر سن فعلی جهان.   به عبارت دیگر عمر طولانی آن‌ها که نتیجه جرم پایین و روند آهسته هیدروژنسوزی در هسته است، باعث شده تا از ابتدای عالم تا کنون هیچ کدام از این ستاره‌ها به دوران پایانی عمر خود نرسیده باشند.  همین عمر دراز و شمار فراوان، آن‌ها را بهترین میزبان برای جستجوی دنیاهای کوچک و زیست‌پذیر می‌کند. اما درخشندگی اندک‌شان مطالعه‌ی مستقیم را دشوار کرده است. از این‌جاست که ابزار تازه‌ای به نام NIRPS وارد صحنه می‌شود؛ دستگاهی که می‌تواند با حساسیتی بی‌سابقه در طول‌موج فروسرخ، اثر گرانشی سیارات پنهان را بر نور ستاره آشکار کند.

در تلاشی تازه برای بررسی بیشتر از روش، سرعت شعاعی یاری گرفته شده است. هر بار که سیاره‌ای در مسیر چرخش به دور ستاره‌اش، به دلیل اغییر دادن مرکز جرم مشترک سامانه ستاره و سیاره، باعث می شود تا کمی مرکز ستاره جابجا شود، نور ستاره تحت اثر قوانین انتقال طول موج دوپلر اندکی به آبی (در صورت نزدیک شدن به سوی ما) یا سرخ (در صورت دور شدن از سوی ما) تغییر رنگ می‌دهد. این تغییرات چنان ناچیز است که به دقتی در حد ثبت تغییر سرعتی برابر با قدم‌زدنی آرام نیاز دارد. برای نخستین بار، NIRPS توانسته چنین دقتی را در فروسرخ به دست آورد.

کشف دوباره پروکسیما قنطورس

نتایج نخستین مشاهدات NIRPS بر روی پروکسیما قنطورس هیجان‌انگیز بود. این ابزار حضور پروکسیما b را، سیاره‌ای با جرم تقریباً برابر زمین، تأیید کرد؛ جهانی که در منطقه‌ی قابل سکونت ستاره قرار دارد، جایی که آب مایع می‌تواند دوام بیاورد. هم‌زمان سیاره‌ای کوچک‌تر به نام پروکسیما d نیز قطعی شد؛ جرمی تنها یک‌سوم زمین که در فاصله‌ای نزدیک‌تر به ستاره می‌گردد.

Interactive Hertzsprung–Russell (H–R) Diagram

Temperature decreases to the right · Luminosity is logarithmic (in L☉). Famous stars are labeled; Proxima Centauri is highlighted.

Hover to see details · Scroll/drag to zoom and pan.

و نکته مهم دیگر: داده‌ها نشان دادند که شواهد پیشین برای وجود سیاره‌ای دیگر به نام پروکسیما c در حقیقت ناشی از فعالیت‌های مغناطیسی ستاره بوده و سیاره‌ای در کار نیست. این به معنای بازسازی تصویری دقیق‌تر از همسایه کیهانی ماست.

پشت صحنه ابزارها

NIRPS تنها بازیگر این میدان نیست. هم‌قطارش HARPS، که از دو دهه پیش در همان رصدخانه لاسیلا در شیلی فعال است، با نور مرئی کار می‌کند. ترکیب داده‌های این دو ابزار، امکان تشخیص بهتر میان سیارات واقعی و توهمات ناشی از لکه‌ها یا فوران‌های ستاره‌ای را فراهم می‌آورد. به همین دلیل تقاضا برای استفاده از این دو ابزار به‌شدت بالاست و زمان رصدی‌شان بیش از هر دستگاه دیگری در لاسیلا درخواست شده است.

فراتر از آن‌ها، ابزارهایی مانند NEID در آریزونا و ESPRESSO بر روی تلسکوپ بسیار بزرگ شیلی نیز در رقابتند؛ هر کدام با دقتی چنان بالا که می‌تواند تغییر سرعتی هم‌اندازه با حرکت یک نوزاد چهاردست‌وپا را در نور ستاره‌ها آشکار کند. همه این تلاش‌ها با یک هدف مشترک پیوند خورده‌اند: یافتن دنیاهایی که شبیه زمین باشند.

نگاه به آینده

امروز بیش از شش هزار سیاره فراخورشیدی شناخته شده است و بیشترشان با روش گذر کشف شده‌اند؛ یعنی زمانی که سیاره از برابر قرص ستاره می‌گذرد و اندکی از نور آن می‌کاهد. با این حال، روش سرعت شعاعی هنوز نقشی کلیدی دارد. تنها با این روش است که می‌توان جرم واقعی سیارات را سنجید و میان دنیاهای سنگی، آبی یا گازی تفاوت گذاشت.

جهان‌هایی که NIRPS و همتایانش شناسایی کنند، فردا به هدف‌های اصلی تلسکوپ‌هایی مانند جیمز وب، تلسکوپ نانسی گریس رومن و تلسکوپ بسیار بزرگ اروپا (ELT) بدل خواهند شد. حتی طرح‌هایی مانند ANDES یا «رصدخانه دنیای زیست‌پذیر» ناسا با همین هدف ساخته می‌شوند: جستجوی نشانه‌های مستقیم حیات در جو سیارات.

تصویر امروز ما از پروکسیما قنطورس شباهت عجیبی به افسانه‌های علمی ـ تخیلی دارد. زمانی قمر پاندورا تنها ساخته ذهن نویسندگان بود؛ اکنون می‌دانیم در همان نزدیکی دست‌کم دو سیاره واقعی وجود دارد. هیچ‌کس نمی‌داند سطح آن‌ها چه شکلی است یا آیا جایی برای حیات فراهم می‌کنند یا نه. اما واقعیت این است که رؤیای یافتن جهانی دیگر، در فاصله‌ای کمتر از پنج سال نوری، بیش از هر زمان دیگری به حقیقت نزدیک شده است.

دیدگاهتان را بنویسید

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.