في ليلة صافية ، وعندما لا يكون التلوث الضوئي عاملاً خطيرًا ، فإن النظر إلى السماء يعد تجربة تخطف الأنفاس. في مثل هذه المناسبات ، من السهل أن تذهل بعدد النجوم الكبير الموجود. ولكن بالطبع ، ما يمكننا رؤيته في أي ليلة هو مجرد جزء صغير من عدد النجوم الموجودة بالفعل في مجرتنا.
ما هو أكثر إثارة للدهشة هو فكرة أن غالبية هذه النجوم لديها نظامها الخاص من الكواكب. لبعض الوقت ، يعتقد علماء الفلك أن هذا هو الحال ، ويبدو أن الأبحاث الجارية تؤكد ذلك. وهذا يثير بطبيعة الحال السؤال ، كم عدد الكواكب الموجودة هناك؟ في مجرتنا وحدها ، بالتأكيد ، يجب أن يكون هناك مليارات!
عدد الكواكب لكل نجمة:
للإجابة على هذا السؤال حقًا ، نحتاج إلى تحليل بعض الأرقام ومراعاة بعض الافتراضات. أولاً ، على الرغم من اكتشاف آلاف الكواكب خارج نطاق الطاقة الشمسية ، لا يزال النظام الشمسي هو الوحيد الذي درسناه بعمق. لذلك يمكن أن يكون لدينا أنظمة النجوم أكثر من غيرها ، أو أن شمسنا لديها جزء صغير من الكواكب التي تمتلكها النجوم الأخرى.
لذا لنفترض أن الكواكب الثمانية الموجودة داخل نظامنا الشمسي (لا تأخذ في الاعتبار الكواكب القزمة والقنطور ، KBOs وغيرها من الأجسام الكبيرة) تمثل متوسطًا. ستكون الخطوة التالية ضرب هذا العدد في كمية النجوم الموجودة داخل مجرة درب التبانة.
عدد النجوم:
لنكون واضحين ، العدد الفعلي للنجوم في درب التبانة يخضع لبعض الخلاف. بشكل أساسي ، يضطر الفلكيون إلى إجراء تقديرات نظرًا لأنه لا يمكننا عرض درب التبانة من الخارج. وبالنظر إلى أن درب التبانة على شكل قرص حلزوني حلزوني ، فمن الصعب بالنسبة لنا أن نرى من جانب إلى آخر - بفضل تدخل الضوء من نجومها العديدة.
ونتيجة لذلك ، فإن تقديرات عدد النجوم هناك ترجع إلى حسابات كتلة مجرتنا ، وتقديرات لكمية هذه الكتلة من النجوم. بناءً على هذه الحسابات ، يقدر العلماء أن درب التبانة يحتوي على ما بين 100 و 400 مليار نجم (على الرغم من أن البعض يعتقد أنه يمكن أن يكون هناك ما يصل إلى تريليون).
عند إجراء العمليات الحسابية ، يمكننا أن نقول بعد ذلك أن مجرة درب التبانة لديها - في المتوسط - ما بين 800 مليار و 3.2 تريليون كواكب ، مع بعض التقديرات التي تضع هذا الرقم على ارتفاع 8 تريليون! ومع ذلك ، من أجل تحديد عددها القابل للسكن ، نحتاج إلى النظر في عدد الكواكب الخارجية المكتشفة حتى الآن من أجل تحليل العينة.
الكواكب الخارجية المؤهلة:
اعتبارًا من 13 أكتوبر 2016 ، أكد الفلكيون وجود 3،397 كواكب خارجية من قائمة تضم 4،696 مرشحًا محتملًا (تم اكتشافها بين عامي 2009 و 2015). وقد لوحظت بعض هذه الكواكب مباشرة ، في عملية تعرف باسم التصوير المباشر. ومع ذلك ، تم الكشف عن الغالبية العظمى بشكل غير مباشر باستخدام السرعة الشعاعية أو طريقة العبور.
في حالة الأولى ، يتم الاستدلال على وجود الكواكب بناءً على تأثير الجاذبية التي لها على نجمها الأم. بشكل أساسي ، يقيس علماء الفلك كم يتحرك النجم ذهابًا وإيابًا لتحديد ما إذا كان لديه نظام من الكواكب ومدى ضخامة هذه النجوم. في حالة طريقة العبور ، يتم الكشف عن الكواكب عندما تمر مباشرة أمام نجمها ، مما يؤدي إلى تعتيمها. هنا ، يتم تقدير الحجم والكتلة بناءً على مستوى التعتيم.
في سياق مهمتها ، لاحظت بعثة كبلر حوالي 150،000 نجمة ، والتي كانت تتكون في المقام الأول من مهمتها لمدة أربع سنوات من فئة M. تُعرف هذه النجوم أيضًا ، مثل الأقزام الحمراء ، بصعوبة ملاحظتها أكثر من شمسنا.
منذ ذلك الوقت ، دخل كيبلر مرحلة جديدة ، تعرف أيضًا باسم مهمة K2. خلال هذه المرحلة ، التي بدأت في نوفمبر من عام 2013 ، كان كيبلر يحول تركيزه لمراقبة المزيد من النجوم من الفئة K و G - والتي تكون مشرقة وساخنة تقريبًا مثل شمسنا.
وفقًا لدراسة حديثة من مركز ناسا أميس للأبحاث ، وجد كيبلر أن حوالي 24 ٪ من النجوم من الفئة M قد تحتوي على كواكب بحجم الأرض يمكن أن تكون صالحة للسكن (أي تلك التي تكون أصغر من 1.6 مرة نصف قطر الأرض). استنادًا إلى عدد النجوم من الفئة M في المجرة ، يمثل هذا وحده حوالي 10 مليارات من العوالم التي يمكن أن تكون صالحة للسكن وشبيهة بالأرض.
وفي الوقت نفسه ، تشير تحليلات المرحلة K2 إلى أن حوالي ربع النجوم الأكبر التي تم مسحها قد يكون لها أيضًا كوكب بحجم الأرض يدور داخل مناطقها الصالحة للسكن. مجتمعة ، تشكل النجوم التي لاحظها كبلر حوالي 70 ٪ من تلك الموجودة في درب التبانة. لذا يمكن للمرء أن يقدر أن هناك عشرات المليارات من الكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن في مجرتنا وحدها.
في السنوات القادمة ، سيتم إطلاق مهام جديدة ، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) والقمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة (TESS). ستتمكن هذه المهمات من اكتشاف الكواكب الصغيرة التي تدور حول نجوم باهتة ، وربما حتى تحديد ما إذا كانت هناك حياة على أي منها.
بمجرد بدء هذه المهام الجديدة ، سيكون لدينا تقديرات أفضل لحجم وعدد الكواكب التي تدور حول نجم نموذجي ، وسنكون قادرين على التوصل إلى تقديرات أفضل للكواكب العديدة الموجودة في المجرة. لكن حتى ذلك الحين ، لا تزال الأرقام مشجعة ، لأنها تشير إلى أن فرص الذكاء خارج الأرض عالية!
لقد كتبنا العديد من المقالات حول المجرات لمجلة الفضاء. إليك عدد النجوم الموجودة في درب التبانة ؟، كم عدد الكواكب الموجودة في النظام الشمسي ؟، ما هي الكواكب خارج المجموعة الشمسية؟
إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات حول المجرات ، فراجع إصدارات Hubblesite الإخبارية على المجرات ، وهنا صفحة العلوم الخاصة بناسا حول المجرات.
سجلنا أيضًا حلقة من علم الفلك حول المجرات - الحلقة 97: المجرات.
مصادر:
- ويكيبيديا - مجرة درب التبانة
- ناسا كوكب خارج المجموعة الشمسية
- وكالة ناسا - درب التبانة 100 مليار كوكب
- ناسا - كم عدد النجوم في درب التبانة
- HubbleSite - درب التبانة يحتوي على 100 مليار كواكب على الأقل وفقًا للمسح
