وجد الباحثون العاملون مع بيانات من TESS (القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة) التابع لناسا كوكبًا يدور حول نجمتين. في البداية ، تم تحديد النظام من قبل العلماء المواطنين كزوج من النجوم الثنائية التي تفوق كوكبًا. لكن متدربًا ألقى نظرة فاحصة على هذه البيانات وجد أنه تم تحديدها بشكل خاطئ.
اسم المتدرب هو وولف كوكير وكان متدربًا صيفيًا في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا ، الوكالة التي تدير TESS. قام علماء Zooniverse المواطنين في برنامج Planet Hunters TESS بالتقاط اختلافات في سطوع النجوم في بيانات TESS وتحميلها. كان Cukier يفحص تلك التحميلات عن كثب عندما اطلع على البيانات من TOI 1338 ، وهو نظام نجمي ثنائي يبعد حوالي 1300 سنة ضوئية في كوكبة Pictor.
قال كوكير: "كنت أبحث في البيانات عن كل شيء وضعه المتطوعون على أنه ثنائي متجاوز ، وهو نظام يدور فيه نجمان حول بعضهما البعض ومن وجهة نظرنا يحجبان بعضهما البعض كل مدار". "بعد حوالي ثلاثة أيام من فترة التدريب ، رأيت إشارة من نظام يسمى TOI 1338. في البداية اعتقدت أنه كسوف نجمي ، لكن التوقيت كان خاطئًا. اتضح أنه كوكب ".
الكوكب الدائري هو الكوكب الذي يدور حول نجمين ، وهذا هو TESS الأول. هناك أكثر من 20 من الرهبان المؤكدين الآخرين وحفنة من غير المؤكدة أو المشكوك فيها. تم تقديم هذا الاكتشاف في حلقة نقاش في الاجتماع السنوي للجمعية الفلكية الأمريكية. قدم كوكير وباحثون آخرون نتائجهم في ورقة إلى مجلة علمية.
يسمى الكوكب TOI 1338 b وهو الكوكب الوحيد الذي نعرفه في النظام. إنها أكبر بحوالي 6.9 مرة من الأرض ، مما يضعها بين نبتون وزحل للمقارنة. أحد النجوم التي تدور حولها أكبر بحوالي 10٪ من شمسنا ، في حين أن الآخر أكثر برودة وخافتًا ، وثلث كتلة الشمس فقط. نظرًا لأن TOI 1338 b على نفس مستوى النجوم تقريبًا ، فإنها تواجه كسوفًا شمسيًا كل 15 يومًا.
يعمل TESS من خلال الكشف عن الكواكب التي تمر بيننا وبين نجومهم. في كل مرة يحدث ذلك يسمى النقل. يمكن لكاميراته الحساسة الكشف عن هذه القطرات الصغيرة في ضوء النجم. TESS في مهمة لمدة عامين لاكتشاف الكواكب الخارجية من خلال دراسة نفس قطاع السماء لمدة 27 يومًا في المرة الواحدة. ينصب تركيزه على العثور على عوالم شبيهة بالأرض حول النجوم القريبة ، والتي يسهل على المرصد والتلسكوبات الأخرى متابعتها.
لكن معظم الكواكب الخارجية التي تم اكتشافها حتى الآن ، بواسطة TESS وصيادين الكوكب الآخرين ، تدور حول نجم واحد. من الصعب اكتشاف الكواكب مثل TOI 1338 b. كلا النجمين في النظام يدوران أيضًا ، مما يجعل من الصعب فك تشابكات العبور المختلفة والانخفاضات في الضوء. في هذه الحالة ، يمر النجم الأصغر أمام النجم الأكبر ، مما يخلق انخفاضًا مشابهًا في ضوء النجوم مثل عبور الكوكب.
"هذه هي أنواع الإشارات التي تواجهها الخوارزميات حقًا".
فاسيلين كوستوف ، المؤلف الرئيسي لمعهد SETI ومركز جودارد لرحلات الفضاء
تحدث عبور TOI 1338 b بشكل غير منتظم ، بين 93 و 95 يومًا ، مما يجعلها غير دورية. وعمق ومدة الترانزيت متغيران أيضًا ، بسبب حركة كلا النجمين. ومما يضاعف الصعوبة هو حقيقة أن TESS لا يمكنها رؤية سوى عبور الكوكب أمام النجم الأكبر ، وليس النجم الأصغر.
قال المؤلف الرئيسي فيسيلين كوستوف ، عالم الأبحاث في معهد SETI و Goddard ، الذي عمل في دراسات أخرى للكواكب الدائرية: "هذه هي أنواع الإشارات التي تواجهها الخوارزميات حقًا". "إن العين البشرية جيدة للغاية في العثور على أنماط في البيانات ، وخاصة الأنماط غير الدورية مثل تلك التي نراها في العبور من هذه الأنظمة".
نظر Cukier في بيانات النقل العام وكان غير مؤكد في البداية. كان يجب فحص كل عبور على حدة ، لأن كل من عبور الكوكب وعبور النجم الأصغر أمام النجم الأكبر أنتج انخفاضات مماثلة في ضوء النجوم. في البداية بدا أن النجم الأصغر كان يتسبب في الانخفاض ، لكن توقيته لم يتطابق مع الكسوف. استخدم الفريق حزمة برمجيات تسمى "Eleanor" ، سميت باسم بطل الرواية في "Contact" الخاص بـ Carl Sagan ، لمساعدتهم على فهم ما كانوا يشاهدونه.
قالت أدينا فاينشتاين ، مؤلفة مشاركة في الدراسات العليا في جامعة شيكاغو: "تراقب TESS ملايين النجوم عبر جميع صورها". "لهذا السبب قام فريقنا بإنشاء إيليانور. إنها طريقة يمكن الوصول إليها لتنزيل بيانات النقل العام وتحليلها وتصورها. لقد صممناها مع مراعاة الكواكب ، ولكن أعضاء آخرين في المجتمع يستخدمونها لدراسة النجوم والكويكبات وحتى المجرات ".
TESS ليس أول من درس TOI 1338. لقد تمت دراسته من الأرض في مسوحات السرعة الشعاعية. ساعدت بيانات الأرشيف هذه الفريق في تحديد مدار TOI 1338 b. وفقًا لهم ، سيكون مدار الكوكب مستقرًا لعشرة ملايين سنة قادمة ، على الرغم من أنه سيتوقف من وجهة نظرنا عن العبور أمام نجمه في نوفمبر 2023. ثم في حوالي 2031 سنرى العبور مرة أخرى ، بفضل الزاوية من المدار.
على الرغم من أننا حددنا القليل منها فقط ، فقد تكون الأجهزة الطبية شائعة نسبيًا. من الصعب العثور عليها ، خاصةً الصغيرة منها ، على الرغم من أن الكواكب تدور في الغالب أكثر من الكواكب التي تدور حول نجم واحد.
يمكن أن يكون للكواكب الدائرية بعض الخصائص الغريبة مقارنة بالكواكب التي تدور حول نجم واحد. يمكن أن تكون الخصائص المدارية لهذه الأنظمة معقدة وديناميكية. يسميها بعض علماء الفلك "بالعنف".
اكتشفت عام 2014 ، وهو كبلر 413-ب ، إمالة محورية يمكن أن تختلف بنسبة تصل إلى 30 ٪ في 11 عامًا. إنها قريبة من الحافة الداخلية للمنطقة الصالحة للسكن ، ويمكن أن تتقلب مواسمها بشكل كبير. لاحظ علماء الفلك الذين يدرسون الكوكب ثلاث عبور تحدث بفارق 66 يومًا. ثم لم يكن هناك عبور لمدة 800 يوم ، تليها خمس عبور أخرى مفصولة أيضًا بـ 66 يومًا لكل منها. تقود هذه الثغرات في عمليات العبور العلماء إلى الاعتقاد بأن هناك العديد من الطرق الشديدة هناك ، نحن فقط لا نلاحظ في الوقت المناسب لرؤيتها العبور.
أنظمة النجوم الثنائية شائعة ، ويتوقع علماء الفلك أن تجد TESS مئات الآلاف من أنظمة النجوم الثنائية التي تتفوق عليها خلال المهمة التي تستغرق عامين. وبناءً على ذلك ، من المرجح أن تجد المركبة الفضائية العديد من الكواكب الدائرية. كمرجع ، وجد كبلر 12 كوكبًا دائريًا في 10 أنظمة كسوف ثنائية متخلفة.
أكثر:
- بيان صحفي: مهمة TESS التابعة لناسا تكشف عن عالمها الأول بنجمتين
- مجلة الفضاء: هابل يكتشف كوكبًا حول نظام النجم الثنائي
- دخول ويكيبيديا: الكواكب الدائرية
