كشف فريق دولي من علماء الفلك عن كوكبين جديدين بحجم كوكب المشتري يدوران حول نجوم بعيدة. تم الاكتشاف باستخدام برنامج SuperWASP الجديد ، الذي يبحث عن النجوم التي تخفت وتضيء وفقًا لجدول منتظم بينما يمر كوكب أمامها.
اكتشف فريق من علماء الفلك البريطانيين والفرنسيين والسويسريين كوكبين جديدين بحجم كوكب المشتري حول نجوم بعيدة. وهي من بين الكواكب الأكثر سخونة المكتشفة حتى الآن. يتم سحب أجواءها ببطء إلى الفضاء عن طريق إشعاع الحرق من النجوم الأم. هذه الكواكب هي الأولى التي يتم العثور عليها خلال برنامج SuperWASP (البحث بزاوية عريضة عن الكواكب) بقيادة المملكة المتحدة.
إن العثور على الكواكب التي تمر أمام نجومها الأم مهم جدًا لفهم كيفية تشكل الكواكب بحيث ستطلق وكالة الفضاء الأوروبية قريبًا القمر الصناعي COROT الذي تبلغ تكلفته 35 مليون يورو للعثور عليه. لكن فريقًا من علماء الفلك البريطانيين والفرنسيين والسويسريين يمهدون بالفعل الطريق من الأرض ، مع إعلان اليوم عن اكتشاف كوكبين جديدين بحجم كوكب المشتري حول النجوم في كوكبي أندروميدا ودلفينوس. يتم سحب أجواءها ببطء إلى الفضاء عن طريق إشعاع الحرق من النجوم الأم.
هذه الكواكب هي الأولى التي تم العثور عليها خلال برنامج SuperWASP (البحث بزاوية عريضة عن الكواكب) بقيادة المملكة المتحدة. باستخدام عدسات الكاميرا ذات الزاوية الواسعة ، المدعومة بكاميرات CCD عالية الجودة ، قام فريق SuperWASP بمسح عدة ملايين من النجوم مرارًا فوق مساحات شاسعة من السماء ، بحثًا عن الانخفاضات الصغيرة في ضوء النجوم التي تحدث عندما يمر كوكب أمام نجمه . يُعرف هذا النقل.
جاء تأكيد الاكتشافات الجديدة في وقت سابق من هذا الشهر عندما تعاون الفريق مع المستخدمين السويسريين والفرنسيين لـ SOPHIE ، وهي أداة قوية جديدة من صنع فرنسي في مرصد هوت بروفنس. كان SOPHIE قادرًا على اكتشاف تمايل طفيف في حركة كل نجم حيث تدور الكواكب حولها. وأكد نوعا المراقبة معاً وجود وطبيعة الكواكب.
قال الدكتور دون بولاكو (جامعة كوينز بلفاست) ، عالم مشروع سوبر واسب: "إن الشراكة بين الصكين قوية بشكل خاص - SuperWASP يجد الكواكب المرشحة ويحدد نصف قطرها ، و SOPHIE تؤكد طبيعتها وتزنها".
وقال البروفيسور أندرو كولير كاميرون (جامعة سانت أندروز) ، الذي قاد حملة المتابعة الدولية: "يسعدنا أنه في أول 4 ليالٍ من عملياته ، اكتشف SOPHIE أول كوكبين جديدين لـ SuperWASP".
ما يقرب من 200 كوكب حول النجوم الأخرى معروفة الآن ، ولكن تم اكتشافها كلها تقريبًا باستخدام تلسكوبات كبيرة تكلف عشرات الملايين من الجنيهات. وهذا يتطلب دراسة مرهقة لنجمة واحدة في كل مرة ، على أمل العثور على نجوم حولها كواكب.
في المقابل ، تنظر مناظير SuperWASP إلى مئات الآلاف من النجوم في وقت واحد ، مما يسمح بتحديد جميع أولئك الذين لديهم مرشحون للكوكب العابر دفعة واحدة.
في اثني عشر فقط من الأنظمة المعروفة تم رصد كوكب يمر أمام نجمه. على الرغم من أن عدد "الكواكب الخارجية العابرة" المعروفة لا يزال صغيرًا جدًا ، إلا أنها تحمل مفتاح تكوين أنظمة الكواكب ، وفهم أصل الأرض الخاصة بنا. هم الكواكب الوحيدة التي يمكن تحديد أحجامها وكثافتها بشكل موثوق.
النجوم التي تدور حولها الكواكب الجديدة تشبه الشمس. أحدهما أكثر سخونة وأكثر إشراقًا وأكبر ، في حين أن الآخر أكثر برودة وأخف وأصغر قليلاً. النجم الأكبر ، في كوكبة أندروميدا ، على بعد أكثر من 1000 سنة ضوئية. النجم الأصغر ، في كوكبة دلفينوس ، على بعد 500 سنة ضوئية فقط. على الرغم من أن كلا النجمين ضعيفان للغاية بحيث لا يمكن رؤيته بالعين المجردة ، إلا أنه يمكن اكتشافهما بسهولة باستخدام تلسكوب صغير.
الكواكب نفسها ، المعروفة باسم WASP-1b و WASP-2b ، من نوع معروف باسم "كوكب المشتري الساخن". كلاهما كواكب غازية عملاقة ، مثل المشتري ، أكبر كوكب في نظامنا الشمسي ، لكنهما أقرب بكثير إلى نجومهما الأم. في حين أن كوكب المشتري يبعد حوالي 800 مليون كيلومتر عن الشمس ويدور حوله مرة كل 12 عامًا ، فإن WASP-1b على بعد 6 مليون كيلومتر فقط من نجمه ومداراته مرة كل 2.5 يومًا ، و WASP-2b يبعد 4.5 مليون كيلومتر فقط عن نجمه ومداراته كل يومين.
تعني المدارات القريبة جدًا أن هذه الكواكب يجب أن تكون أكثر حرارة من كوكب عطارد في نظامنا الشمسي ، الذي يبعد 60 مليون كيلومتر عن الشمس ولديه درجة حرارة سطحية تزيد عن 400 درجة مئوية. تقدر درجة حرارة WASP-1b بما يزيد عن 1800 درجة مئوية. يظهر كلا الكوكبين إشارات على أنهم يفقدون الغلاف الجوي إلى الفضاء.
يخطط فريق SuperWASP حاليًا لملاحظات متابعة النظامين الجديدين الجديدين باستخدام تلسكوب هابل الفضائي وتلسكوب سبيتزر من أجل قياس أحجام ودرجات حرارة الكواكب بدقة أكبر ، وكذلك للبحث عن مؤشرات لأي كواكب أخرى في هذه الأنظمة. ومن المتوقع أن يجد SuperWASP العشرات من الكواكب العابرة خلال السنوات القليلة القادمة.
وقد تم تقديم ورقة تفصل هذه النتائج إلى مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الملكية الفلكية.
معلومات اساسية
في مؤتمر دولي اليوم في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في هايدلبرغ ، سيعلن فريق من علماء الفلك من المملكة المتحدة وجزر الكناري وفرنسا وسويسرا عن اكتشاف كوكبين جديدين يدوران حول نجوم أخرى. (من المقرر أن تكون محاضرة المؤتمر للدكتورة راشيل ستريت الساعة 11:50 صباحا بالتوقيت المحلي) تم تحديد الكواكب ، واسمها WASP-1b و WASP-2b ، بمساعدة أكبر تلسكوب مسح صيد الكواكب في العالم ، والمعروف باسم SuperWASP ، والذي يقع في جزيرة لا بالما. تم تأسيس الطبيعة الكوكبية للاكتشافات باستخدام أداة جديدة ، تعرف باسم SOPHIE ، في Observatoire de Haute-Provence. وقد بدأ هذان المقرابان للتو عمليات مشتركة ووجدتا الكوكبين الجديدين في مواسم المراقبة الافتتاحية.
في حين أنه لا يمكن لأي تلسكوب رؤية الكواكب حول النجوم الأخرى مباشرةً ، إلا أن مرور الكوكب أو عبوره عبر وجه النجم يمكن أن يحجب حوالي 1٪ من ضوء النجم الأم ، لذلك يصبح النجم خافتًا قليلاً لبضع ساعات. في نظامنا الشمسي ، حدثت ظاهرة مماثلة في 8 يونيو 2004 ، عندما عبرت الزهرة عبر قرص الشمس.
تلتقط تلسكوبات SuperWASP صورًا متكررة لمئات الآلاف من النجوم في لقطة واحدة ، مما يبني سجلاً لكيفية تغير سطوع كل نجم بمرور الوقت. من خلال البحث في البيانات عن النجوم التي "تغمز" ، يتم تحديد المرشحين لتلك الكواكب التي تأوي. ثم تتم ملاحظة هذه النجوم المرشحة بشكل فردي لتأكيد اكتشاف الكوكب ، باستخدام التلسكوب الشهير في Observatoire de Haute-Provence حيث تم اكتشاف أول كوكب خارجي في عام 1995 من قبل أعضاء الفريق ميشيل مايور وديدييه كويلوز.
تيليسكوب المرور العابر الكوكب الفائق
يعمل مشروع SuperWASP (البحث بزاوية عريضة عن الكواكب) بنظامين للكاميرا - أحدهما في لا بالما في جزر الكناري والآخر في مرصد ساذرلاند ، جنوب أفريقيا. تحتوي هذه التلسكوبات على تصميم بصري جديد يتألف من ثماني كاميرات علمية ، كل منها تشبه في تشغيلها كاميرا رقمية منزلية ، ومرفقة بشكل جماعي بتركيب تلسكوب تقليدي. SuperWASP لديه مجال رؤية أكبر بنحو 2000 مرة من التلسكوب الفلكي التقليدي. تعمل الأدوات تحت التحكم الآلي وتوضع في مبنى مخصص خاص بهم.
الكاميرات الفردية الثمانية في كل جبل صغيرة بمقاييس التلسكوب - يبلغ قطر العدسات 11 سم فقط - ولكنها مقترنة بأجهزة كشف متطورة وخط أنابيب تحليل آلي متطور ، فهي قادرة على إنتاج صور السماء بأكملها ، عدة مرات في الليلة ، واكتشاف عدة مئات الآلاف من النجوم في لقطة واحدة.
تؤدي المراقبة التي تتم في ليلة واحدة باستخدام SuperWASP إلى توليد كمية هائلة من البيانات ، تصل إلى 60 جيجابايت - تقريبًا بحجم قرص ثابت حديث للكمبيوتر (أو 100 قرص مضغوط). ثم تتم معالجة هذه البيانات باستخدام برامج معقدة وتخزينها في قاعدة بيانات في جامعة ليستر.
من خلال المراقبة المتكررة لبقع السماء نفسها مرارًا وتكرارًا باستخدام تلسكوبات SuperWASP وقياس سطوع جميع النجوم المكتشفة بدقة ، يقوم الفلكيون بتكوين "منحنيات ضوئية" لجميع الأجسام لمراقبة مدى اختلاف سطوعها بمرور الوقت.
بالنسبة إلى النجوم التي تحتوي على كواكب في المدار حولها ، والتي تظهر فيها المدارات على الحافة تقريبًا ، تحدث الانخفاضات في السطوع (حوالي 1 ٪) عندما يمر الكوكب أمام النجم. في الواقع ، تغمز النجوم لتخبرنا أن لديها كواكب. تسمح مدة وعمق الانحدار في منحنى الضوء بقياس نصف قطر الكوكب.
تم الحصول على البيانات التي تم من خلالها اكتشاف الكواكب WASP في عام 2004 ، عندما كان تلسكوب SuperWASP الشمالي يعمل بخمس كاميرات فقط. يعمل كل من SuperWASP North and South بشكل آلي الآن مع كامل ثماني كاميرات لكل منهما. المدى الأولي للكواكب المكتشفة يعد بمزيد من المصيد الذي سيضع فهمنا لهذه الكواكب الغريبة على أساس إحصائي آمن.
تصوير صوفي
بعد اكتشاف النجوم مع مرشحين من الكواكب الخارجية يدورون حولها ، تم تأكيد عمليات الكشف باستخدام أداة جديدة - مطياف SOPHIE - في Observatoire de Haute-Provence. تم الحصول على الملاحظات الواردة هنا خلال تشغيل الأسبوع الأول لهذا الصك الجديد.
عندما تدور الكواكب حول النجوم المضيفة لها ، يتم دفع النجم نفسه في مدار صغير بسحب الكوكب. تم الكشف عن هذا "التمايل" الصغير باستخدام تأثير دوبلر. يحتوي طيف النجم على العديد من خطوط الامتصاص المنتجة في الغلاف الجوي للنجم. تحدث هذه الخطوط الطيفية عند أطوال موجية مميزة ومعروفة بدقة. ومع ذلك ، عندما يتحرك النجم تحت تأثير الكوكب المداري ، فإن الخطوط الطيفية تتحول إلى الخلف والأمام في الطول الموجي بكميات صغيرة.
يسمح مطياف SOPHIE بقياس هذه التحولات في الطول الموجي الصغير بدقة شديدة. في حالة الكواكب المكتشفة هنا ، تبلغ تحولات دوبلر المقاسة أقل من 0.0003 نانومتر في الطول الموجي ، وهو ما يتوافق مع سرعات أقل من 200 متر في الثانية.
يمكن أن تنتج النجوم العابرة مماثلة لتلك التي تمت ملاحظتها بواسطة SuperWASP ، لذا من الضروري قياس تحول دوبلر من أجل "وزن" الجسم العابر والتمييز بين الاحتمالين. يسمح تحليل التحول الدوبلري بتأمين الطبيعة الكوكبية للمرافق العابر وتحديد كتلته الحقيقية. إلى جانب تحديد نصف القطر ، فإنه يوفر كثافة الكوكب ، وهي معلومات مهمة لدراسة البنية الداخلية للكواكب الخارجية.
المصدر الأصلي: RAS News Release
