זו הייתה תקופה מרגשת לתחום לימודי האקסופלאט בזמן האחרון! בקיץ שעבר הודיעו חוקרים מהמצפה האירופי הדרומי (ESO) על גילוי כוכב לכת דמוי כדור הארץ (פרוקסימה ב) שנמצא במערכת הכוכבים שהוא הקרוב ביותר לשלנו. ולפני חצי שנה בלבד, צוות בינלאומי של אסטרונומים הודיע על גילוים של שבעה כוכבי לכת סלעיים המקיפים את הכוכב הסמוך TRAPPIST-1.
אולם במה שיכול להיות התגלית המעודדת ביותר עבור אלה שמקווים למצוא כוכב לכת שמעבר לכדור הארץ, צוות בינלאומי של אסטרונומים הודיע בדיוק על גילוים של ארבעה מועמדים לאקסופלאנט במערכת טאו סטי. מלבד היותו קרוב למערכת השמש - מרחק 12 שנות אור בלבד - ממצא זה מעודד גם מכיוון שכוכב הלכת מועמד לכוכב מאוד דומה לשלנו!
המחקר שמפרט את הממצאים הללו - "הבדל צבע משנה את ההבדל: ארבעה מועמדים על פני כדור הארץ סביב טאו סטי" - הופיע לאחרונה ברשת והתקבל לפרסום באתר כתב עת אסטרופיסי. בראשות החוקרים מהמרכז לחקר אסטרופיזיקה (CAR) מאוניברסיטת הרטפורדשייר, ניתח הצוות את טאו סטי באמצעות מודל המבטל רעשים כדי לקבוע את נוכחותם של ארבעה כוכבי לכת דמויי כדור הארץ.
תגלית זו התאפשרה הודות לשיפורים מתמשכים במכשור, תצפית ושיתוף נתונים, המאפשרים סקרים של רגישות הולכת וגוברת. כפי שאמר סטיבן ווגט, פרופסור לאסטרונומיה ואסטרופיסיקה ב- UC סנטה קרוז וסופר משותף בעיתון, בהודעה לעיתונות של UCSC:
"אנו עוברים סוף סוף סף בו אנו יכולים, דרך דוגמנות מתוחכמת מאוד של מערכי נתונים גדולים ומשולבים ממספר צופים עצמאיים, להתנתק מהרעש כתוצאה מפעילות שטח עילית מהאותות הזעירים ביותר הנוצרים על ידי משיכות הכבידה מכוכבי לכת בגודל כדור הארץ. . "
זה האחרון בשורה ארוכה של סקרים של טאו סטי, שהייתה מעניינת אסטרונומים מזה עשרות שנים. עד 1988 נערכו מספר מדידות מהירות רדיאלית של מערכת הכוכבים ששללה אפשרות של כוכבי לכת מסיביים במרחקים דמויי יופיטר. בשנת 2012 הציגו אסטרונומים מק"ס סנטה ברברה מחקר שהצביע על כך שטאו סטי עשוי להקיף על ידי חמישה exoplanets, שניים מהם היו באזור המגורים של הכוכב.
הצוות שעומד מאחורי המחקר כלל כמה חברים שהפיקו את המחקר האחרון. באותה תקופה, הסופר הראשי מיקו טומי (אוניברסיטת הרטפורדשייר, מחבר משותף לזו האחרונה) הוביל מאמץ לפתח טכניקות ניתוח טובות יותר ומשתמש בכוכב זה כמקרה מדד. כפי שהסביר טומי, מאמצי התזות הללו אפשרו להם לשלול שניים מהאותות שזוהו בעבר ככוכבי לכת:
"גילינו דרך גאונית לספר את ההבדל בין האותות הנגרמים על ידי כוכבי לכת לבין אלה שנגרמו כתוצאה מפעילות הכוכבים. הבנו שנוכל לראות כיצד פעילות הכוכבים שונה באורכי גל שונים ולהשתמש במידע הזה כדי להפריד בין פעילות זו לאותות של כוכבי לכת. "
לצורך המחקר האחרון - אותו הובל על ידי פאבו פנג, חבר ה- CAR - הצוות הסתמך על נתונים שנמסרו על ידי הספקטרוגרף של High Speed Radial Speed Searcher (HARPS) במצפה הכוכבים La Silla בצ'ילה, וב מכשיר רזולוציה גבוהה של Echelle Spectrometer (HIRES) במצפה הכוכבים WM Keck במאונה קאה, הוואי.
מכאן הם הצליחו ליצור מודל שהסיר "רעש תלוי באורך גל" ממדידות המהירות הרדיאלית. לאחר יישום מודל זה על סקרים שנעשו על ידי טאו סטי, הם הצליחו להשיג מדידות שהיו רגישות מספיק כדי לזהות וריאציות בתנועת הכוכב עד 30 ס"מ בשנייה. בסופו של דבר הם הגיעו למסקנה כי לטאו סטי יש מערכת של לא יותר מארבע exoplanets.
כפי שציין טוומי, לאחר מספר סקרים וניסיונות לחסל רעש חוץ, עלולים לאסטרונומים סוף סוף לקבל תמונה ברורה של כמה כוכבי לכת שיש לטאו סטי, ואיזה סוג. "[N] לא משנה איך אנו מסתכלים על הכוכב, נראה שיש לפחות ארבעה כוכבי לכת סלעיים המקיפים אותו," אמר. "אנו אט אט לומדים להבין את ההבדל בין הנדנדות הנגרמות על ידי כוכבי לכת לבין אלה הנגרמים כתוצאה משטח פעיל. זה איפשר לנו למעשה לאמת את קיומם של שני כוכבי הלכת החיצוניים שעלולים להתגורר במערכת. "
הם מעריכים עוד ממדידותיהם המעודנות כי בכוכבי הלכת הללו יש המונים הנעים מארבע מסות אדמה (המכונות גם "אדמות סופר-אדומות") עד נמוכות כמו 1.7 מסות אדמה, מה שהופך אותם לאחד מכוכבי הלכת הקטנים ביותר שזוהו אי פעם סביב כוכב שמש סמוך. . אבל המרגש מכולם הוא העובדה ששני כוכבי לכת אלה (טאו סטי e ו- f) נמצאים באזור הכוכב של הכוכב.
הסיבה לכך היא מכיוון שטאו סטי הוא כוכב מסוג G (גמד צהוב), מה שהופך אותו לדומה לשמש שלנו - כ- 0.78 מסיבית וחצי בהירה. לעומת זאת, רבים מהם גילו לאחרונה Exoplanets - כמו Proxima b ושבעת כוכבי הלכת של TRAPPIST-1 - כולם סובבים מכוכבים מסוג M (גמד אדום). בהשוואה לשמש שלנו, כוכבים אלה משתנים ולא יציבים, מה שמגדיל את הסיכוי שלהם להפשט את האטמוספרות של כוכבי הלכת שלהם.
בנוסף, מכיוון שגמדים אדומים עמומים בהרבה מהשמש שלנו, כוכב לכת סלעי יצטרך לעבור מסלול קרוב מאוד אליהם כדי להיות באזורי המגורים שלהם. במרחק מסוג זה, סביר להניח שכוכב הלכת יהיה נעול בצורה נאותה, כלומר צד אחד פונה ללא הרף לעבר השמש. גם זה הופך את סיכויי החיים המתהווים על כל כוכב לכת כזה לרזה.
מסיבה זו, אסטרונומים ציפו למציאת עוד exoplanets סביב כוכבים הקרובים יותר בגודל, במסה ובזוהר לשלנו. אך לפני שמישהו מתלהב מדי, חשוב לציין שהעולמות הללו הם סופר-אדמות - עם עד פי ארבעה ממסת כדור הארץ. משמעות הדבר היא כי (תלוי גם בצפיפותם) כל החיים שעלולים להתעורר בכוכבי הלכת הללו יהיו נתונים לכובד משמעותי.
בנוסף, דיסק פסולת מאסיבי מקיף את הכוכב, מה שאומר שכוכבי הלכת החיצוניים הללו ככל הנראה נתונים להפצצה אינטנסיבית על ידי אסטרואידים ושביטים. זה לא בדיוק מבשר טובות לחיים פוטנציאליים בכוכבי הלכת האלה! ובכל זאת, מחקר זה מעודד מאוד, ומספר סיבות. מעבר למציאת עדויות חזקות לאקסופלאנטים סביב כוכב דמוי שמש, המדידות שהובילו לגילוין הן הרגישות ביותר עד כה.
בקצב שהשיטות שלהם משתפרות, החוקרים צריכים להגיע לגבול של 10 סנטימטר לשנייה תוך זמן קצר. זו רמת הרגישות הנדרשת לגילוי אנלוגים של כדור הארץ - aka. טבעת הנחושת לציידי אקס-פלנט. כפי שציין פנג:
"איתורנו של הנדנדות החלשות כל כך מהווה אבן דרך בחיפוש אחר אנלוגים של כדור הארץ והבנת הרגל של כדור הארץ בהשוואה לאנלוגים האלה. הצגנו שיטות חדשות להסרת הרעש בנתונים כדי לחשוף את האותות הפלנטריים החלשים. "
תחשוב על זה! בתוך זמן קצר, ציידים מגזעי-Exoplanet יכלו למצוא שפע של כוכבי לכת שהם לא רק קרובים מאוד לגודלם ומסתם לכדור הארץ, אלא גם מסתובבים באזורי הכוכבים שלהם. בשלב זה מדענים בטוחים לוותר על מונחים מעורפלים בהחלט כמו "פוטנציאל למגורים" ו"כמו כדור הארץ "ולהתחיל להשתמש בביטויים כמו" כדור הארץ אנלוגי "בביטחון. לא עוד דו-משמעיות, רק האמונה האיתנה כי כדור הארץ אינו ייחודי!
עם כ- 100 מיליארד כוכבי לכת בגלקסיה שלנו בלבד, אנו בטוחים למצוא כמה כדור הארץ כאן. אפשר רק לקוות שהם הולידו חיים מורכבים כמו שלנו, ושהם במצב רוח לפטפט!
