ربما 1 من كل 4 نجوم لديها كواكب. حقوق الصورة: هابل. اضغط للتكبير.
في العقد الماضي ، تم اكتشاف أكثر من 130 كواكب خارج المجموعة الشمسية حتى الآن. تم العثور على معظم هذه باستخدام تقنية تقيس التغييرات الطفيفة في السرعة الشعاعية للنجم ، وهي سرعة حركته بالنسبة للأرض. في حديث في ندوة حديثة حول الكواكب خارج المجموعة الشمسية ، قدم عالم الفلك آلان بوس ، من معهد كارنيجي في واشنطن ، هذه النظرة العامة على القياسات الصعبة - والاكتشافات العميقة - التي قام بها الباحثون عن الكواكب باستخدام تقنية السرعة الشعاعية.
في عام 1991 ، نشر ميشيل مايور وأنطوان دوكوينوي مسحًا كلاسيكيًا للنجوم الثنائية في جوارنا الشمسي. لقد وجدوا جميع الصحابة الثنائية التي استطاعوا فعلها ، ولكن كان هناك 200 نجمة أخرى من نوع G أو ما شابه لا يبدو أن لديهم أي رفيق ثنائي. في وقت لاحق ، قرر ميشيل مايور ، مع ديدييه كيلوز ، النظر في هذه النجوم الـ 200 الفردية ، النظائر الشمسية المحتملة ، لمعرفة ما إذا كان لديهم أنظمة كوكبية. تضمن الأسلوب الذي استخدموه البحث عن التذبذبات النجمية ، والتغيرات الدورية في السرعة الشعاعية للنجوم ، التي يسببها شد الجاذبية للكواكب المدارية.
في ربيع عام 1994 ، قاموا بتركيب جهاز مطياف جديد على تلسكوبهم في مرصد هوت بروفانس ، ELODIE ، والذي كان قراره حوالي 13 مترًا في الثانية. كان هذا حول المستوى الصحيح لتكون قادرة على رؤية تمايل السرعة ، تمايل دوبلر ، الناجم عن الشمس من قبل كوكب يشبه المشتري. بحلول نهاية عام 1994 ، لاحظوا تمايلًا مثيرًا للاهتمام للغاية في نجمة تسمى 51 Peg.
لسوء الحظ ، كان 51 Peg في تلك المرحلة يقترب أكثر فأكثر من الشمس ولا يمكن ملاحظته ، لذلك كان عليهم أن يأخذوا إجازة تفرغ لمدة 6 أشهر ، ويعودون في صيف 1995 ويبدأون في النظر إلى 51 Peg مرة أخرى. كان لديهم جولة مراقبة لمدة 8 ليال في مرصد هوت بروفانس ، وبحلول نهاية عملية المراقبة ، كانوا مستعدين للذهاب إلى الطبيعة والنشر.
يتناسب المنحنى الذي أنتجوه مع نموذج 51 Peg ، وهو نجم من النوع الشمسي ، يدور حوله كوكب نصف كتلة المشتري تقريبًا ، في مدار دائري لطيف. كانت المشكلة الوحيدة هي أن الجسم لديه فترة مدارية 4.23 يومًا. كانت تدور في حوالي 0.05 AU ، في أي مكان قريب حيث كان الناس يتوقعون العثور على كواكب كتلة المشتري. لذلك كان الأمر مجرد لغز. ولكن كان من الواضح في وقت مبكر أن هذا يجب أن يكون كوكبًا ، ربما يكون قد يكون قد تشكل بعيدًا وهاجر فيه. كانت هذه هي الطريقة الوحيدة لشرح كيفية وجوده في هذا الموقع.
كانت الخطوة التالية هي معرفة ما إذا كان بإمكان أي شخص آخر إعادة إنتاج النتيجة. لأنه ، بالطبع ، كانت المشكلة الحرجة مع الكوكب حول نجم بارنارد هي أنه لا يمكن لأحد تأكيدها. كانت هناك العديد من محاولات البحث عن كوكب أخرى جارية في ذلك الوقت في عام 1995 ، لكن الأشخاص الذين وصلوا إلى التلسكوب أولاً كانوا بول بتلر وجيف مارسي. كانوا قادرين على تأكيد كوكب 51 Peg ، مع مبعثر أصغر من قياسات الاكتشاف الأصلية.
لقد أدركنا في هذه المرحلة أن مجال الكواكب خارج المجموعة الشمسية قد ولد بالفعل. في أكتوبر 1995 ، دخل عصر جديد ، حيث كان لدينا دليل مقنع وصلب لوجود كواكب خارج المجموعة الشمسية حول النجوم العادية.
الآن عمل جيف وبولس في هذا المجال لسنوات عديدة. لقد بدأوا فعليًا بجدية في حوالي عام 1987 ، ولذلك كان لديهم الكثير من البيانات جاهزة للتحليل. بدأوا على الفور في تقليل جميع بياناتهم ، بحثًا عن مدارات قصيرة المدى ، وأخذوا المزيد من القياسات ، وبحلول يناير 1996 ، تمكنوا من الإعلان عن زوجين آخرين من الكواكب. واحد منهم ، 47 UMa b ، كان أكثر طمأنينة لكوكب من الكوكب المكتشف الذي يدور حول 51 Peg. كان تقريبًا جسمًا من جسم كوكب المشتري 2 أو 3 يدور على مسافة 2 أو ما يقرب من AU ، وهو أشبه بما كنا نتوقع العثور عليه بناءً على الكواكب في نظامنا الشمسي. نحن نعلم الآن أن هذا نظام متعدد الكواكب ، لكنهم في ذلك الوقت يتناسبون مع مدار Keplerian واحد.
تم العثور على جميع الكواكب خارج المجموعة الشمسية تقريبًا باستخدام تقنية السرعة الشعاعية. تم اكتشاف ما يقرب من 117 كواكب بهذه الطريقة. ولكن هناك طريقة أخرى للعثور على الكواكب ، كشف العبور. أول اكتشاف عبور تم تحقيقه من قبل ديفيد شاربونو وزملاؤه وبشكل منفصل من قبل جريج هنري وزملائه في عام 2000. كان هذا الكوكب الذي تم العثور عليه في الأصل بالسرعة الشعاعية ، ولكن بعد ذلك ذهب هؤلاء الباحثون الآخرون وقاموا بكل من الأرض ولاحقًا هابل قياس الضوء للنجم المضيف ووجد منحنى ضوئي رائع حقًا ، يدل على مرور الكوكب أمام النجم ، معتمًا ضوءه قليلاً. تم الكشف الأولي من قبل فريق Charbonneau ، صدق أو لا تصدق ، باستخدام تلسكوب 4 بوصة في موقف للسيارات في بولدر ، كولورادو.
يبلغ الانخفاض في سعة ضوء النجم حوالي 1.5 بالمائة ، لذا من المدهش حقًا أن يكون أول اكتشاف عبور تم إجراؤه بواسطة تلسكوب هواة جيد. عندما عادت HST وأعدت القياس الضوئي بدقة أعلى بكثير ، أنتجت منحنى ضوء جميل بشكل لا يصدق ، وهو دقيق للغاية يمكنك استخدامه لمحاولة البحث عن أقمار حول الكوكب ووضع حدود على حجمها.
لذا فإن العبور يأتي الآن إلى نفسه. أعتقد أنها الطريقة الثانية الرائدة للعثور على الكواكب. تم اكتشاف ستة كواكب عن طريق العبور الآن.
المصدر الأصلي: علم الأحياء الفلكي التابع لناسا
