شناسایی ۱۸ سیاره شبه‌زمین با یک الگوریتم جدید

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، تاکنون تقریباً ۴۰۰۰ سیاره کشف شده‌اند که به دور ستارگانی غیر از خورشید می‌چرخند و این رقم به طور مداوم در حال رشد است. در حال حاضر ۱۸ سیاره فراخورشیدی دیگر به این آمار اضافه شده است، اما تفاوت آنها با دیگران این است که همه آنها تقریباً هم‌اندازه زمین هستند. چرا که بسیاری از این سیارات که تاکنون یافت شده‌اند به طور متوسط خیلی کوچکتر از نپتون هستند.

این کشف براساس داده‌های قدیمی و با استفاده از یک الگوریتم جدید، دقیق و حساس‌تر انجام شده است.

از آنجایی که زمین تنها سیاره شناخته شده تاکنون است که دارای حیات هوشمند است، کشف جهان‌هایی مانند زمین علاقه خاص شکارچیان سیارات فراخورسیدی است. این موضوع موجب هیجان انگیز شدن این کشف جدید می‌شود، به خصوص با توجه به اینکه این سیاره‌ها در مقیاس کوچک قرار دارند و معمولاً پیدا کردن آنها سخت‌تر از سیاره‌هایی به اندازه سیاره مشتری است.

کوچک‌ترین مقیاس در این گروه حدود دو سوم اندازه زمین است که این ۱۸ سیاره جدید را به دومین گروه کوچک سیارات فراخورشیدی تبدیل کرده است که تا به امروز شناسایی شده است. دو سیاره دیگر هم کوچک‌تر از زمین هستند در حالی که بقیه حدود دو برابر بزرگ‌تر از زمین هستند.

هیجان انگیزترین سیاره جدید به نظر می‌رسد که به اندازه کافی خنک باشد تا به طور بالقوه آب مایع را در خود داشته و بتواند قابل سکونت باشد.

این ۱۸ سیاره جدید توسط یک تیم از اخترشناسان آلمانی بر اساس داده‌های قدیمی تلسکوپ فضایی کپلر کشف شد.

سیارات فراخورشیدی معمولاً با استفاده از روش "ترانزیت"(transit) که از لحاظ تئوری ساده به نظر می‌رسد کشف می‌شوند. بدین صورت که تلسکوپ‌هایی مانند کپلر به ستاره‌ها خیره می‌شوند و به دنبال تغییر ناگهانی در درخشش آنها هستند. اگر این تغییر در درخشش در یک برنامه منظم اتفاق بیفتد، نشان می‌دهد که یک سیاره از میان ستاره و تلسکوپ عبور می‌کند و مقداری از نور را به مدت چند لحظه مسدود می‌کند.

بدیهی است که سیارات بزرگ‌تر حضور خود را واضح‌تر نشان می‌دهند و افت شدیدتری در روشنایی ایجاد می‌کنند. بنابراین جای تعجب نیست که اکثریت سیاره‌های شناسایی شده از نوع غول‌های گازی مانند مشتری و زحل و غول‌های یخی مانند اورانوس و نپتون هستند.

"رنه هلر" سرپرست این تحقیق جدید می‌گوید: الگوریتم‌های استاندارد جستجو تلاش برای شناسایی افت شدید و ناگهانی در درخشش ستارگان دارند. در واقع، یک دیسک ستاره در لبه نسبت به مرکز کمی تاریکی دارد. هنگامی که یک سیاره از مقابل یک ستاره حرکت می‌کند، در ابتدا نور کمتری از ستاره را نسبت به اواسط زمان عبور مسدود می‌کند. نقطه اوج انسداد نور ستاره در مرکز مسیر عبور اتفاق می‌افتد، درست قبل از اینکه ستاره به تدریج دوباره درخشان شود.

بنابراین تیم تحقیقاتی یک روش جدید و حساس‌تر توسعه داد. این الگوریتم براساس اصول پایه کار می‌کند، اما به جای آنکه فقط به دنبال تغییرات ناگهانی باشد، به تغییر درخشش تدریجی نیز توجه دارد تا سیاره‌های کوچک‌تر را شناسایی کند. آنها ممکن است بلافاصله آشکار نشوند، اما اگر به طور مرتب تکرار شوند نشان‌دهنده وجود یک سیاره است.

محققان برای آزمایش روش جدید خود آن را روی مجموعه‌ای از داده‌های جمع آوری شده توسط تلسکوپ فضایی کپلر بین سال‌های ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۸ امتحان کردند. این تلسکوپ در طول آن زمان ۵۱۷ ستاره با حداقل یک سیاره در حال چرخش به دور آن را شناسایی کرد و محققان دوباره این ستارگان را تجزیه و تحلیل کردند تا بتوانند دنیاهای کوچک‌تر را که طی تحلیل‌های اولیه شناسایی نشده بودند، کشف کنند. بدین ترتیب ۱۸ سیاره فراخورشیدی هم‌اندازه زمین از میان این داده‌ها ظاهر شد.

البته این فقط آغاز کار است. داده‌های بسیار دیگری از کپلر و جانشینش "تس"(TESS) وجود دارد که می‌تواند دوباره برای جستجوی دنیاهای پنهان شبه زمین تحلیل شود.

این تحقیقات در دو مطالعه جداگانه در نشریه Astronomy & Astrophysics منتشر شد.