تلسکوپی که سیارات فراخورشیدی زیادی را کشف خواهد کرد!
تلسکوپی که سیارات فراخورشیدی زیادی را کشف خواهد کرد!
مجله علمی ایلیاد – مطالعه‌ای جدید پیش‌بینی کرد که تلسکوپ آینده‌ی ناسا می‌تواند تا ۱،۴۰۰ سیاره‌ی جدید را کشف کند که جرم برخی از آن‌ها برابر با جرم زمین است. این تلسکوپ که «WFIRST» نام دارد، بر اساس ماموریت‌های قبلی ساخته شده تا به سوالات بنیادی درباره‌ی ماهیت جهان پاسخ دهد و به جستجوی حیات فرازمینی کمک کند. تلسکوپ نقشه‌برداری فروسرخ میدان گسترده یا همان WFIRST ماموریتی پیشرو است که همراه با تلسکوپ فضایی جیمز وب که تاخیر زیادی در بهره‌برداری در آن ایجاد شده، استفاده می‌شود. قرار بود این پروژه در فوریه سال ۲۰۱۶ این پروژه را پیش ببرد. در می سال ۲۰۱۸، WFIRST یک ارزیابی مهم را در شورای مدیریت برنامه‌ی آژانس تصویب کرد و این تلاش را تا مرحله‌ی طراحی اولیه هدایت کرد.
این تلسکوپ ۳.۲ میلیون دلار بودجه دریافت کرد و تاریخ پرتاب آن میانه‌ی دهه‌ی ۲۰۲۰ است. هرچند، از مشکلات توسعه‌ی تلسکوپ جیمز وب درس گرفتیم که بودجه‌های اینگونه پروژه‌ها به شدت بالا هستند و برآوردهای اولیه‌ی پرتاب به شدت آرمان‌گرایانه هستند. WFIRST با دو هدف کلیدی طراحی شده است. این تلسکوپ مشاهدات دقیقی را از کیهان انجام می‌دهد و سعی دارد ماهیت انرژی تاریک را کشف کند؛ انرژی تاریک در واقع یک نیروی مرموز است که به باور برخی از ستاره‌شناسان می‌تواند نیروی محرک برای توسعه‌ی جهان باشد. این رصدخانه همچنین وظیفه دارد سیارات ناشناخته‌ای را کشف کند که انتظار می‌رود دورتر از ستارگان والد خود در حال چرخش باشند، دورتر از تمام جهان‌های بیگانه‌ای که تاکنون کشف شده‌اند. این پروژه بر اساس مبانی شکار سیارات فراخورشیدی، به‌وسیله‌ی تلسکوپ فضایی کپلر ساخته شده و پس از ۹.۵ سال کاوش در جهان، در نهایت در اکتبر سال ۲۰۱۸ از رده خارج شد و سوختش تمام شد.
«متیو پنی» محقق فوق‌دکترا در گروه نجوم دانشگاه ایالتی اوهایو و نویسنده‌ی ارشد این مطالعه‌ی جدید، می‌گوید: «کپلر با مشاهده‌ی سیاراتی که مدارشان تا ستارگان‌شان نزدیک‌تر از مدار زمین با خورشید است، جستجویش را آغاز کرد. WFIRST با پیدا کردن سیاراتی با مدارهای بزرگ‌تر این جستجو را کامل خواهد کرد.» این تلسکوپ به گونه‌ای طراحی شده که با استفاده از روشی به‌نام «ریزعدسی گرانشی» این جهان‌های دوردست را مکان‌یابی کند. این کار مستلزم تماشای خمیدگی یا بزرگنمایی نورِ ساطع شده از یک ستاره‌ی دوردست ناشی از اثر گرانشی یک سیاره‌ی فراخورشیدی با عبور از بین یک جسم ستاره‌ای و تلسکوپ است.
ریزعدسی گرانشی برای اولین بار توسط نظریه‌ی نسبیت عام آلبرت اینشتین پیش‌بینی شد. ستاره‌شناسان با تجزیه و تحلیل نورِ منبع پس‌زمینه‌ای می‌توانند جرم یک سیاره‌ی در حال گردش و همچنین فاصله‌ی آن تا ستاره‌ای که در مدارش قرار دارد را تعیین کنند. برای ثبت رویداد‌های ریزعدسی، WFIRST بدون چشم بر هم زدن به ۱۰۰ میلیون ستاره در قلب کهکشان راه‌شیری برای دوره‌های زمانی طولانی خیره خواهد شد. اگر WFIRST پول و زمان لازم برای رفتن به فضا را دریافت کند، این تلسکوپ قادر خواهد بود یک بخش ۲ درجه‌ای از آسمان را با قدرت تفکیک بهتر از هر ماموریتی اسکن کند. این امر مستلزم آن است که یک کهکشان ۱۰۰ برابر سریع‌تر از تلسکوپ فضایی هابل اسکن شود. پنی افزود: «اگر چه این کسر کوچکی از آسمان است، در مقایسه با تلسکوپ‌های دیگر بسیار غول‌آسا است. این ترکیب‌بندی منحصربه‌فرد WFIRST است که آن‌را برای جستجوهای سیاره‌های فراخورشیدی قدرتمند می‌کند. تلسکوپ‌های فضایی قبلی از جمله هابل و جیمز وب، باید یکی از این دو ویژگی را انتخاب می‌کردند.
بر اساس آرشیو سیارات فراخورشیدی ناسا، از زمانی‌که ستاره‌شناسان جستجوی خود را آغاز کردند، ۳،۹۱۷ سیاره‌ی فراخورشیدی کشف شده است. این مطالعه جدید برآورد می‌کند که WFIRST قادر به شناسایی ۱،۴۰۰ جهان دیگر که به دور ستارگانی فراتر از خورشید در حال گردش هستند، است؛ از جمله حدود ۱۰۰ سیاره‌ی فراخورشیدی با جرمی مشابه یا کمتر از جرم زمین! برای مثال، یک تحلیل بر روی جهان‌هایی که توسط روش ریزعدسی کشف شدند، نشان داد که چند وقت به چند وقت انواع مختلفی از سیارات فراخورشیدی تشکیل می‌شوند. ستاره‌شناسان با استفاده از این اطلاعات، توانستند کشف کنند که منظومه‌ی شمسی ما چقدر نادر است. این امر دلالت‌هایی برای جستجوی مداوم حیات فراخورشیدی دارد، زیرا منظومه‌ی ما تنها منظومه‌ای است که میزبان حیات است.
نوشته: آنتونی وود
ترجمه: سحر الله‌وردی – مجله علمی ایلیاد