ستاره شناسان یک ابر زمین را در نزدیکی منطقه قابل سکونت ستاره آن پیدا کردند

حرکت بسیار کوچک یک ستاره کوچک، حضور یک سیاره فراخورشیدی ابر زمین را آشکار کرده است، که در فاصله ای نزدیک به قابل سکونت در حال گردش است.

در اطراف یک کوتوله قرمز کم رنگ به نام راس ۵۰۸، که دقیقاً واقع شده است. اخترشناسان در فاصله ۳۶.۵ سال نوری از ما (در عین حال خیلی کم نورتر از آن هستند که با چشم غیر مسلح دیده شوند)، وجود جهانی فقط ۴ برابر جرم زمین را تایید کرده اند. با توجه به آنچه در مورد محدودیت جرم سیاره می دانیم، این بدان معناست که جهان احتمالاً زمینی یا سنگی است تا گازی.

سیاره فراخورشیدی با نام Ross 508 b، بعید است که برای زندگی آنطور که ما می شناسیم قابل سکونت باشد. با این حال، این کشف، اولین مورد برای یک بررسی جدید با استفاده از تلسکوپ سوبارو رصدخانه ملی نجوم ژاپن (NAOJ) در هاوایی، کارآمدی تکنیک های مورد استفاده برای مکان یابی سیارات کوچک در اطراف ستارگان کم نور را نشان می دهد.

شکار شکار را نشان می دهد. برای سیارات فراخورشیدی قابل سکونت تا حدودی به دلیل ماهیت چیزی که ما معتقدیم آن سیارات فراخورشیدی شبیه هستند، مانع شده است. تنها الگوی ما زمین است: سیاره ای نسبتاً کوچک که در فاصله ای از ستاره خود می چرخد، جایی که دما برای آب مایع روی سطح مساعد است. این همان چیزی است که به عنوان “منطقه قابل سکونت” شناخته می شود.

بدیهی است که اینها تنها عوامل موثر نیستند – مریخ در داخل منطقه قابل سکونت خورشید می افتد. – اما آن‌ها ساده‌ترین روش‌هایی هستند که می‌توان آن‌ها را بررسی کرد.

اما، تکنیک‌هایی که ما برای جستجوی سیارات فراخورشیدی استفاده می‌کنیم، در جهان‌های بزرگ، مانند غول‌های گازی، که در فواصل بسیار نزدیک و برای آب مایع بیش از حد گرم هستند، بهترین کارایی را دارند. . این بدان معنا نیست که ما نمی توانیم انواع دیگری از جهان ها را پیدا کنیم، اما دشوارتر است.

تکنیک اصلی برای یافتن سیارات فراخورشیدی، روش گذر است. این همان چیزی است که تلسکوپ شکار سیاره فراخورشیدی ناسا TESS و کپلر قبل از آن از آن استفاده می کند. ابزاری به ستاره‌ها خیره می‌شود و در جستجوی فرورفتگی‌های منظم در نور آن‌ها، ناشی از یک جسم در حال گردش منظم بین ما و ستاره است.

از عمق این گذر می‌توان برای محاسبه جرم جسم استفاده کرد. هرچه منحنی نور بزرگتر باشد – ناشی از سیارات بزرگتر – تشخیص آن آسان تر است.

در زمان نوشتن مقاله، ۳۸۵۸ سیاره فراخورشیدی یافت شده با استفاده از این روش تایید شده است.

دومین روش پربار، روش سرعت شعاعی است که به نام روش تلو تلو خوردن یا داپلر نیز شناخته می شود. وقتی دو جسم در مدار قفل می شوند، یکی به دور دیگری نمی چرخد. بلکه آنها به دور یک مرکز ثقل متقابل می چرخند. این به این معنی است که تأثیر گرانشی هر سیاره‌ای که به دور آن می‌چرخد باعث می‌شود یک ستاره در نقطه‌ای کمی تکان بخورد – بله، حتی خورشید.

بنابراین، ستاره نور ستاره ای که به زمین می رسد بسیار کم نور جابجا شده است. هنگامی که نور به سمت ما حرکت می کند، نور کمی به طول موج های آبی تر فشرده می شود، و زمانی که در حال دور شدن است، به طول موج های قرمزتر کشیده می شود. این تکنیک در تشخیص سیارات فراخورشیدی کوچکتر با مدارهای وسیع‌تر بهتر است.

در سال ۲۰۱۹، یک تیم بین‌المللی از ستاره‌شناسان به رهبری NAOJ با استفاده از تلسکوپ سوبارو برای جست‌وجوی کوتوله‌های قرمز کم‌نور شروع به بررسی کردند. ستاره ها برای سیارات فراخورشیدی با شناسایی جابجایی های داپلر در طول موج های مادون قرمز و مادون قرمز نزدیک. این امکان جستجوی ستاره‌های کوتوله قرمز کم‌نورتر و در نتیجه قدیمی‌تر و تثبیت‌شده‌تر را فراهم می‌کند.

Ross 508 b که در مقاله‌ای به رهبری هیروکی هاراکاوا، ستاره‌شناس تلسکوپ سوبارو توصیف شده است، اولین سیاره فراخورشیدی این کمپین است. و امیدوار کننده است. جرم جهان حدود ۴ برابر خورشید است و هر ۱۰.۷۵ روز به دور ستاره می چرخد.

ممکن است متوجه شده باشید این بسیار نزدیکتر از مدار زمین است. اما راس ۵۰۸ بسیار کوچکتر و کم نورتر از خورشید است. در آن فاصله، تابش ستاره‌ای که به راس ۵۰۸ b می‌خورد، فقط ۱.۴ برابر تابش خورشیدی است که به زمین می‌خورد. این سیاره فراخورشیدی را بسیار نزدیک به لبه داخلی بیرونی منطقه قابل سکونت ستاره‌اش قرار می‌دهد.

این کشف نویدبخش آینده بسیار خوبی است. برای اولین بار، Ross 508 b ستاره خود را عبور می دهد. این بدان معناست که TESS، که در آوریل و می سال جاری به بخش ستاره در آسمان چرخید، ممکن است داده‌های عبوری کافی برای ستاره‌شناسان به دست آورد تا تشخیص دهند که آیا این سیاره فراخورشیدی جو دارد یا خیر. چنین مشاهداتی می تواند به دانشمندان کمک کند تا جو دنیاهایی را که ممکن است قابل سکونت تر باشند، مشخص کنند.

علاوه بر این، راس ۵۰۸، با ۱۸ درصد جرم خورشید، یکی از کوچکترین و کم نورترین ستارگان با جهان در حال گردش است. با استفاده از سرعت شعاعی کشف شد. این نشان می‌دهد که بررسی‌های سرعت شعاعی آینده در طول‌موج‌های فروسرخ این پتانسیل را دارد که مجموعه گسترده‌ای از سیارات فراخورشیدی را که به دور ستاره‌های کم‌نور می‌چرخند، و تنوع سامانه‌های سیاره‌ای آنها را آشکار کنند.

تحقیق این تیم در انتشارات انجمن نجوم ژاپن، و در arXiv در دسترس است.

 .