كان أول اكتشاف مؤكد لكوكب خارج نظامنا الشمسي (المعروف أيضًا باسم كوكب خارج المجموعة الشمسية) حدثًا رائدًا. وبينما تم اكتشاف الاكتشافات الأولية باستخدام المراصد الأرضية فقط ، وبالتالي كانت قليلة ومتباعدة ، نمت دراسة الكواكب الخارجية بشكل كبير مع نشر التلسكوبات الفضائية مثل كبلر تلسكوب فضائي.
اعتبارًا من 1 فبراير 2018 ، 3،728 الكواكب تم تأكيدها في 2794 نظامًا ، مع 622 نظامًا يحتوي على أكثر من كوكب واحد. ولكن الآن ، وبفضل دراسة جديدة قام بها فريق من علماء الفيزياء الفلكية من جامعة أوكلاهوما ، تم اكتشاف الكواكب الأولى خارج مجرتنا! باستخدام تقنية تنبأت بها نظرية النسبية العامة لأينشتاين ، وجد هذا الفريق أدلة على الكواكب في مجرة تبعد حوالي 3.8 مليار سنة ضوئية.
ظهرت الدراسة التي توضح تفاصيل اكتشافهم ، تحت عنوان "سبر الكواكب في المجرات خارج المجرة باستخدام العدسة الميكروية للكوازار" ، مؤخرًا في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية. أجرى الدراسة Xinyu Dai و Eduardo Guerras ، باحث وأستاذ ما بعد الدكتوراة من قسم Homer L. Dodge للفيزياء والفلك في جامعة أوكلاهوما ، على التوالي.
من أجل دراستهم ، استخدم الزوج تقنية الجاذبية الميكروية ، والتي تعتمد على قوة الجاذبية للأجسام البعيدة للانحناء وتركيز الضوء القادم من نجم. عندما يمر كوكب أمام النجم بالنسبة للمراقب (أي يقوم بالعبور) ، ينخفض الضوء بشكل قابل للقياس ، والذي يمكن استخدامه لتحديد وجود كوكب.
في هذا الصدد ، يعد Gravitational Microlensing نسخة مصغرة من عدسة الجاذبية ، حيث يتم استخدام كائن متداخل (مثل مجموعة المجرة) لتركيز الضوء القادم من مجرة أو أي جسم كبير آخر يقع خلفها. كما أنه يشتمل على عنصر أساسي في طريقة العبور عالية الفعالية ، حيث يتم رصد النجوم للهبوط في السطوع للإشارة إلى وجود كوكب خارجي.
بالإضافة إلى هذه الطريقة ، وهي الطريقة الوحيدة القادرة على اكتشاف الكواكب التي تعمل بالطاقة الشمسية خارج مسافات كبيرة حقًا (بترتيب مليارات السنين الضوئية) ، استخدم الفريق أيضًا بيانات من وكالة ناسا مرصد شاندرا للأشعة السينية لدراسة الكوازار البعيد المعروف باسم RX J1131–1231. على وجه التحديد ، اعتمد الفريق على خصائص العدسة الدقيقة للثقب الأسود الهائل (SMBH) الموجود في مركز RX J1131-1231.
كما اعتمدوا على مركز الحوسبة الفائقة OU للتعليم والبحوث لحساب نماذج العدسات الدقيقة التي استخدموها. من هذا ، لاحظوا تحولات طاقة الخط التي لا يمكن تفسيرها إلا من خلال وجود حوالي 2000 كوكب غير منضم بين نجوم الكوازار - والتي تراوحت بين كتلة ضخمة مثل القمر والمشتري - لكل نجم تسلسل رئيسي.
كما أوضح Xinyu Dai في بيان صحفي صدر مؤخراً عن جامعة أوكلاهوما:
"نحن متحمسون للغاية لهذا الاكتشاف. إنها المرة الأولى التي يكتشف فيها أي شخص كواكب خارج مجرتنا. هذه الكواكب الصغيرة هي أفضل مرشح للتوقيع الذي لاحظناه في هذه الدراسة باستخدام تقنية العدسة الدقيقة. قمنا بتحليل التردد العالي للتوقيع من خلال نمذجة البيانات لتحديد الكتلة ".
بينما تم اكتشاف 53 كواكب داخل مجرة درب التبانة باستخدام تقنية Microlensing ، هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها رصد الكواكب في المجرات الأخرى. مثل أول اكتشاف مؤكد لكوكب خارج الشمس ، لم يكن العلماء حتى كواكب معينة موجودة في المجرات الأخرى قبل هذه الدراسة. وبالتالي فإن هذا الاكتشاف قد جعل دراسة الكواكب خارج نظامنا الشمسي إلى مستوى جديد تمامًا!
وكما أشار إدواردو جويراس ، كان الاكتشاف ممكنًا بفضل التحسينات التي أدخلت على كل من النمذجة والأجهزة في السنوات الأخيرة:
هذا مثال على مدى قوة تقنيات تحليل الميكرولين خارج المجرة. تقع هذه المجرة على بعد 3.8 مليار سنة ضوئية ، وليس هناك أدنى فرصة لرصد هذه الكواكب مباشرة ، ولا حتى مع أفضل تلسكوب يمكن للمرء أن يتخيله في سيناريو الخيال العلمي. ومع ذلك ، نحن قادرون على دراستها ، وكشف النقاب عن وجودهم وحتى لدينا فكرة عن جماهيرهم. هذا علم رائع جدًا. "
في السنوات القادمة ، ستتوفر مراصد أكثر تطوراً ، مما سيسمح بمزيد من الاكتشافات. وتشمل هذه الأدوات الفضائية مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (التي من المقرر إطلاقها في ربيع عام 2019) والمراصد الأرضية مثل تلسكوب ESO's OverWhelmingly Large (OWL) ، التلسكوب الكبير جدًا (VLT) ، التلسكوب الكبير للغاية (ELT) ، وتلسكوب Colossus.
في هذا المنعطف ، تكون الاحتمالات جيدة أن بعض هذه الاكتشافات ستكون في المجرات المجاورة. ربما يمكننا بعد ذلك أن نبدأ في تحديد مدى شيوع الكواكب في كوننا. في الوقت الحاضر ، يقدر أنه يمكن أن يصل عدد الكواكب في مجرة درب التبانة وحدها إلى 100 مليار كوكب! ولكن مع ما يقدر بـ 1 إلى 2 تريليون مجرة في الكون ... حسنًا ، أنت تقوم بالرياضيات!
