אשראי תמונה: ESA
אסטרונומים מאוניברסיטת טקסס באוסטין מאמינים שהם מצאו דרך לא יקרה לחפש אחר כוכבי לכת מחוץ לתחום. למרות שהתהליך ככל הנראה יהרוס את כוכבי הלכת הפנימיים, כוכבי הלכת החיצוניים ככל הנראה עדיין יישארו במסלול סביב הכוכב. ידוע כי הגמדים הלבנים האלה פועמים בקצב ספציפי, ולכן כוח הכובד של כוכב לכת הנע סביב הכוכב אמור להשפיע על קצב הדופק הזה בכמות דקה שצריך לגלות באמצעות טלסקופים יקרים על בסיס כדור הארץ.
אוניברסיטת אסטרונומים מאוניברסיטת טקסס באוסטין המציאו שיטה זולה כדי לקבוע אם מערכות סולריות אחרות כמו שלנו קיימות.
מבין יותר ממאה כוכבים שכעת ידועים ככוכבי לכת, אסטרונומים מצאו מעט מערכות הדומות לשלנו. לא ידוע אם זה בגלל מגבלות טכנולוגיות או אם המערכת שלנו היא באמת תצורה נדירה. האסטרונומים של מצפה מקדונלד? שיטת חיפוש חדשנית משתמשת בטלסקופ מתקופת השפל המזווג עם הטכנולוגיה של ימינו.
האסטרונומים דון וינגט ואדוארד נתר, הסטודנטים לתארים מתקדמים פרגל מולי ואנג'ום מוקאד, ועמיתיהם מחפשים את "השאריות" של מערכות סולאריות כמו שלנו. השיטה שלהם מחפשת את החלקים של מערכת סולארית כזו לאחר שמתה הכוכב, על ידי ניצול תכונה של שמשות עתיקות ושרופות הנקראות "גמדים לבנים".
אסטרונומים מאוניברסיטת טקסס ביל קוקרן וטד פון היפל מעורבים גם הם יחד עם S.O. קפלר מהאוניברסיטה הפדרלית דה ריו גראנדה דול סול בברזיל ואנטוניו קאנאן מהאוניברסיטה הפדרלית של סנטה קתרינה בברזיל.
אסטרונומים יודעים שככל שכוכבים דמויי שמש ישתמשו בדלק הגרעיני שלהם, שכבותיהם החיצוניות יתרחבו והכוכב יהפוך לכוכב "ענק אדום". כשזה קורה לשמש, בעוד כחמישה מיליארד שנים, הם מצפים שהיא תבלע את מרקורי ונוגה, אולי לא ממש תגיע לכדור הארץ. ואז השמש תתפוצץ משכבותיה החיצוניות ותתקיים במשך כמה אלפי שנים כערפילית פלנטרית יפהפייה ומלאה. ליבת השאריות של השמש תהיה אז גמד לבן, חרס צפוף ועמעום בערך בגודל כדור הארץ. והכי חשוב, סביר להניח שהוא עדיין יקיף את כוכבי הלכת החיצוניים של מערכת השמש שלנו.
ברגע שמערכת דמוית שמש תגיע למצב זה, הצוות של וינגט יוכל אולי למצוא אותה. השיטה שלהם מבוססת על יותר משלושה עשורים של מחקר על השונות (כלומר שינויים בהירות) של גמדים לבנים. בתחילת שנות השמונים גילו אסטרונומים מאוניברסיטת טקסס כי כמה גמדים לבנים משתנים, או "פועמים", בהתפרצויות רגילות. לאחרונה, וינגט ועמיתיו גילו שכשליש מהגמדים הלבנים הפועמים (PWDs) הם שומרי זמן אמינים יותר משעונים אטומיים ורוב הפולסרים האלפיים שניות.
פעימות אלה הן המפתח לגילוי כוכבי לכת. כוכבי לכת המקיפים כוכב PWD יציב ישפיעו על תצפיות על זמני הזמן שלו, ונראות כגורמות לשונות תקופתיות בדפוסי הקטניות המגיעות מהכוכב. הסיבה לכך היא שכוכב הלכת המקיף את ה- PWD גורר את הכוכב סביבו תוך כדי תנועה. שינוי המרחק בין הכוכב לכדור הארץ ישנה את משך הזמן שלוקח לאור מהפעימות להגיע לכדור הארץ. מכיוון שהקטניות הן יציבות מאוד, אסטרונומים יכולים לחשב את ההבדל בין זמן ההגעה הצפוי והצפוי של הפולסים ולהסיק את נוכחותו ותכונותיו של כדור הארץ. (שיטה זו דומה לזו הנהוגה בתגליות מה שנקרא "כוכבי הלכת הפולסארים". ההבדל הוא, שלא נחשבים שמלווים הפולסארים נוצרו עם הכוכבים שלהם, אלא רק לאחר שהכוכבים הללו התפוצצו בסופרנובות.)
"חיפוש זה יהיה רגיש לגמדים לבנים שהיו בתחילה גדולים מאחת לארבע פעמים כמו השמש, ואמורים להיות מסוגלים לאתר כוכבי לכת בתוך שתיים עד 20 AU מהכוכב האב שלהם. פירוש הדבר שנחפש באזור הכוכבים כמה כוכבים, "אמר וינגט. (יחידה AU או יחידה אסטרונומית, היא המרחק בין כדור הארץ לשמש.) "בעיקרון, זיהוי של צדק במרחק של צדק בטכניקה זו קל. זה מרק ברווז, "הוא אמר.
קל, אך לא מהיר. כוכבי לכת חיצוניים, המקיפים את כוכביהם במרחקים גדולים, יכולים לקחת יותר מעשור כדי להשלים מסלול אחד. לכן זה יכול לקחת שנים רבות של תצפיות כדי לאתר באופן סופי כוכב לכת המקיף גמד לבן.
"אתה צריך לחפש זמן רב למסלול מלא," אמר וינגט. "חצי מסלול או שליש מסלול יגידו לנו שמשהו קורה שם. אבל עבור כוכב לכת במרחק של יופיטר, מרחק מסלול חצי הוא עדיין שש שנים. " וינגט הוסיף כי בשיטה זו, "גילוי צדק באורנוס? המרחק קל יותר, אך לוקח אפילו יותר זמן. "
בחיפוש אחר כוכבי הלכת של PWD, נות 'הגה מכשיר חדש ומיוחד עבור טלסקופ אוטו סטרוב, המתקיים במצפה מקדונלד 2.1 מטר. הוא ומקדאם תכננו ובנו את המכשיר, שנקרא ארגוס, כדי למדוד את כמות האור שמגיעה מכוכבי מטרה. באופן ספציפי, ארגוס הוא "פוטומטר CCD"? מונה פוטון המשתמש במכשיר צימוד לטעינה להקלטת תמונות. ממוקם במוקד העיקרי של טלסקופ סטרוב, לארגוס אין אופטיקה מלבד המראה הראשית בגובה 2.1 מטר של הטלסקופ. עותקים של ארגוס נבנים כעת במצפי כוכבים אחרים ברחבי העולם.
ממשיכה ברצינות בחיפוש אחר כוכבי לכת סביב גמדים לבנים עם ארגוס בטלסקופ סטרוב. יש לו 22 כוכבי יעד שרובם זוהו באמצעות סקר השמיים הדיגיטליים Sloan. כאשר הצוות ימצא מועמדים כוכבי לכת מבטיחים עם ארגוס, הם יעברו מעקב באמצעות הטלסקופ הובי-אברלי בגובה 9.2 מטר (HET) במצפה הכוכבים מקדונלד.
"אם נמצא כוכבי לכת גדולים המסתובבים במרחקים גדולים, זה רמז טוב לכך שאולי יש יותר כוכבי לכת קרובים יותר. במקרה כזה, מה שאתה עושה זה להכות משם למטרה הזו עם הטלסקופ הגדול ביותר שיש לך גישה אליו," אמר וינגט. . ה- HET יאפשר תזמון מדויק יותר של הפולסים של ה- PWD, ובכך יוכל לאתר את כוכבי הלכת הקטנים יותר.
חיפוש זה יוכל לבדוק סוגים של כוכבים שלא ניתן ללמוד אותם בשיטת הספקטרוסקופיה של הדופלר? שיטת חיפוש הכוכבים המצליחה ביותר עד כה? וינגט אמר. בגלל אידיוסינקרציות באיפור של כוכבים דמויי שמש, שיטת הספקטרוסקופיה של הדופלר אינה רגישה במיוחד בחיפוש אחר כוכבי לכת סביב כוכבים מאסיביים כפליים כמו השמש. בערך מחצית מהכוכבים במחקר של וינגט יהיו גמדים לבנים שהיו במקור סוגים אלה של כוכבים. מסיבה זו, מחקר PWD במקדונלד יכול להועיל בביצוע חיפושים והערכה של יעדים והתבוננות באסטרטגיות למשימות החלל של נאס"א שתוכננו בשני העשורים הבאים, במיוחד המשימה לחלל התערבות חלל, כדור הארץ Finder ו חללית קפלר.
מחקר זה ממומן על ידי מענק מקורבי NASA, וכן מענק פרויקט מחקר מתקדם ממדינת טקסס. באמצעות מימון מטעם סוכנות ההשכלה הגבוהה בטקסס, היו שני מורים בבתי ספר תיכוניים (דונה שחיטה מבית הספר התיכון סטוני פוינט בסיבוב רוק, טקסס וכריס קוטר מבית הספר התיכון לנייר באוסטין) מעורבים ישירות במחקר זה. כעת מתבצעות תוכניות להרחיב את המעורבות הזו למורים אחרים ולתלמידים בכיתותיהם על ידי הכנסת המדע, המדענים והמצפה הכוכבים ישירות לכיתה באמצעות האינטרנט. קוטר ועמיתיו בתיכון לנייר עוסקים במולאלי בבדיקת מושג זה.
המקור המקורי: מהדורת חדשות מצפה הכוכבים מקדונלד
