راه جدیدی برای نگاه اجمالی به جهان های دور می تواند اولین نگاه واقعی ما به سیارات فراخورشیدی را به ما ارائه دهد

راه جدیدی برای نگاه اجمالی به جهان های دور می تواند اولین نگاه واقعی ما به سیارات فراخورشیدی را به ما ارائه دهد

سیارات خارج از منظومه شمسی ما چیزهای نسبتاً کسل کننده ای هستند. خیلی کسل کننده است، ما فقط می توانیم آنها را مستقیماً با غربال کردن ببینیم پراکندگی پرتوهای منعکس شده در میان تابش خیره کننده ستاره مادرشان. حتی در این صورت، بهترین کاری که می‌توانیم مدیریت کنیم، یک سوزن برای شناسایی موقعیت آن است.

 

جمع‌آوری نور کافی برای آشکار کردن جزئیات پیچیده این جهان‌های دور به عدسی بسیار بزرگتر از هر چیزی که می‌توانیم بسازیم نیاز دارد. یکی پهن تر از زمین در واقع گسترده تر از مشتری.

خوشبختانه، لنزهایی در مقیاس کیهانی از قبل وجود داشته اند. به لطف روشی که جرم بافت فضا را فرو می‌کند، اجرام سنگین مانند خورشید خودمان می‌توانند به عنوان تلسکوپ در مقیاس کیهانی عمل کنند.

این فقط تئوری نیست. به اصطلاح عدسی گرانشی برای اولین بار بیش از یک قرن پیش نشان داده شد و از آن زمان برای رفع محدودیت های چقدر می توانیم در کیهان ببینیم.

اما استفاده از جرم چرخان ستاره خودمان برای آشکار کردن تغییرات ظریف در رنگ و الگوی سطح یک سیاره فراخورشیدی – این یک داستان کاملاً دیگر.

در سال ۲۰۲۰، یک فیزیکدان مؤسسه فناوری کالیفرنیا به نام اسلاوا توریشف تکنیکی را پیشنهاد کرد که به موجب آن اسکن نور خمیده به دور یک سیاره را می‌توان به نوعی تصویر تبدیل کرد.

 

شروع با با ایده توریشف، دو فیزیکدان از دانشگاه استنفورد در ایالات متحده اکنون روش جدیدی را برای استفاده از جرم منحرف کننده فضایی خورشید به عنوان راهی برای تمرکز نور ضعیف ارائه کرده اند. t از سیارات فراخورشیدی به یک تصویر معنادار تبدیل می شود.

در حالی که روش آنها در عوض بر ارسال یک رصدخانه فضایی به اندازه هابل به مناطق بیرونی منجمد منظومه شمسی متکی است، الگوریتمی برای بافتن نور تابیده شده به حلقه ای به دور خورشید. برای ایجاد یک تصویر واضح، تنها به یک عکس فوری از نور نیاز است.

برای آزمایش این ایده، محققان از داده‌های ماهواره‌ای آب‌وهوای یک زمین در حال چرخش استفاده کردند و آن را به‌عنوان یک قیف لکه‌دار نور معروف به حلقه انیشتین شبیه‌سازی کردند. الگوریتم آنها با موفقیت تصویر تحریف شده را رمزگشایی کرد و دنیایی را که به وضوح قابل تشخیص (اگر بیشتر پیکسلی) است را بازسازی کرد.

d8b1d8a7d987 d8acd8afdb8cd8afdb8c d8a8d8b1d8a7db8c d986daafd8a7d987 d8a7d8acd985d8a7d984db8c d8a8d987 d8acd987d8a7d986 d987d8a7db8c d8af 627b5f52343d7چگونه زمین ممکن است با استفاده از خورشید دیده شود. (Madurowicz et al., ApJ, 2022)

در تئوری، این فرآیند می‌تواند تصاویری از اجسام دوردست را ۱۰۰۰ برابر دقیق‌تر از هر چیزی که می‌توانیم امیدوار باشیم به دست آورد. فن‌آوری مدرن.

“ما می‌خواهیم از سیاراتی که به دور ستاره‌های دیگر می‌چرخند عکس‌هایی بگیریم که به خوبی عکس‌هایی هستند که می‌توانیم از سیارات منظومه شمسی خود بسازیم،” فیزیکدان بروس مکینتاش می گوید.

 

“با این فناوری ما امیدواریم که عکسی از سیاره ای در فاصله ۱۰۰ سال نوری از زمین بگیریم که تاثیری مشابه عکس آپولو ۸ از زمین داشته باشد.”

از زمان کشف اولین سیاره فراخورشیدی در اوایل دهه ۱۹۹۰، ستاره شناسان نشانه هایی از این سیاره را کشف کردند. بیش از ۵۰۰۰ جهان در حال چرخش ستاره در شیری راه (و شاید فراتر از آن).

آنها si با این حال gns معادل شنیدن صدای پا در تاریکی است. ما می توانیم استنباط کنیم که سیاره چقدر بزرگ است و با چه سرعتی ممکن است حرکت کند. حتی ممکن است جزئیاتی را در مورد ترکیب جو آن بررسی کنیم. /a> و دمای آن.

بقیه به تخیل ما، الهام گرفته از ویژگی‌های سیاراتی که منظومه شمسی ما را تشکیل می‌دهند، واگذار می‌شود.

با این حال، حل ویژگی‌های ابرها، اقیانوس‌ها، ذخایر معدنی، و حتی شکاف‌ها و کوه‌ها در سیارات فراخورشیدی می‌توانند اطلاعات بیشتری در مورد مشترکات ویژگی‌های زمین‌شناسی در سراسر کیهان به ما بگویند – از جمله پتانسیل زیست‌شناسی بیگانه.

“با گرفتن عکس از یک سیاره دیگر، می‌توانید به آن نگاه کنید و احتمالاً نمونه‌های سبزی را ببینید که جنگل‌ها هستند و لکه‌های آبی که اقیانوس‌ها هستند – با این وجود، استدلال اینکه آن حیات ندارد دشوار است،” می‌گوید Macintosh.

 

بزرگترین مانع برای به کارگیری این تکنیک خاص است سفری که چنین رصدخانه ای باید انجام دهد.

در حال حاضر، کاوشگر وویجر ۱ دورترین جسمی است که توسط انسان ساخته شده است که تا کنون وارد تاریکی سرد منظومه شمسی بیرونی شده است. در سال ۱۹۷۷ راه اندازی شد و از آن زمان تاکنون ۲۳ میلیارد کیلومتر (۱۴.۵ میلیارد مایل) را طی کرده است. این ۱۵۶ برابر فاصله بین زمین و خورشید است.

مقصد مورد نیاز برای یک تلسکوپ جاسوسی سیاره فراخورشیدی که از خورشید به عنوان عدسی استفاده می کند، بیش از چهار برابر فاصله رکوردشکنی است، سفری که طول می کشد. حداقل یک قرن برای استفاده از تمام دانش کنونی ما وجود دارد.

البته راه حل های نوآورانه برای سفرهای فضایی از راه دور ممکن است زودتر ما را به آنجا برساند. به این معنی که ممکن است یک تلسکوپ کیهانی جاسوسی سیاره فراخورشیدی هنوز روز خود را در خورشید داشته باشد.

این تحقیق در ژورنال اخترفیزیکی.

 

برچسب‌ها:

نظرات کاربران

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.