يؤكد العلماء المواطنون كوكب خارجي من الغازات البعيدة

يمكن أن تكون الكواكب الخارجية البعيدة مراوغة لاكتشاف حتى في أفضل الملاحظات. على الرغم من التحديات ، أبلغ فريق من علماء الفلك للتو عن اكتشاف كوكب خارج الكواكب العملاق العملاق الذي يكمن حوالي 400 سنة ضوئية من الأرض. يطلق عليه To-4465 B ويستغرق مرور 12 ساعة على وجه نجمها خلال مدارها لمدة 102 يومًا.

تمت ملاحظة TO-4465 B لأول مرة من قبل القمر الصناعي Exoplanet المسح (TESS) وتم الإبلاغ عنه كحدث عبور. العابر هو عندما يعبر الكائن الذي يتم ملاحظته أمام نجمه من وجهة نظرنا هنا على الأرض. هذا يعني أن الكوكب يجب أن يكون في المدار الصحيح ليتم رؤيته. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للكائنات الأخرى أيضًا نقل النجوم (مثل الثقوب السوداء الصغيرة). لذلك ، لم تكن مجرد رؤيتها العبور كافية لتأكيد TO-4465 B ككوكب. احتاج علماء الفلك لرؤيته إلى عبور أكثر من مرة للتأكد من أنه لم يكن مجرد تذبذب لمرة واحدة في البيانات.

Side_ratio

بسبب مدارها المطول ، يحصل علماء الفلك فقط على ثلاث فرص كل عام لمراقبة TO-4465 B ، وتلك النوافذ تمثل تحديًا ، وفقًا لزهرا Essack من جامعة نيو مكسيكو. قادت مشروع فريق يركز على هذا الكوكب العملاق الغاز. وقالت: “إن النوافذ الرصدية محدودة للغاية. تستمر كل عبور حوالي 12 ساعة ، ولكن من النادر للغاية الحصول على 12 ساعة كاملة من سماء مظلمة واضحة في مكان واحد”. “تتفاقم صعوبة مراقبة العبور بسبب الطقس ، وتوافر التلسكوب ، والحاجة إلى التغطية المستمرة.

خصائص TO-4465 ب

يعد Exoplanet عملاق الغاز جزءًا من سكان العوالم البعيدة التي تقع في نطاق حجم كوكب المشتري الخاص بنا. إنه في الواقع أكبر بنسبة 25 في المائة في دائرة نصف قطرها ولديه كتلة كوكب المشتري حوالي ست مرات معبأة في الداخل. ومن المثير للاهتمام ، أن هذا العالم الضخم والكثيف معتدل إلى حد كبير مع انتقال كبار المتجولين – تتراوح درجة الحرارة من 375-478 كلفن (حوالي 200-400 درجة فهرنهايت).

يضع حجم TO-4465 ودرجات الحرارة المعتدلة في فئة نادرة من الكواكب من نوع كوكب المشتري. إنه يسد الفجوة بين كوكبز الساخنة حقًا ، والتي يدور معظمها بالقرب من نجومهم في مدارات قصيرة جدًا (حوالي 10 أيام أو أقل) من المدارات والكوكب البارد (الذي يدور حول الشمس في 11.8 سنة). سيضع المدار لمدة 102 يومًا TOI-4465 B في مكان ما بين الزئبق والزهرة إذا كان هذا الكوكب في نظامنا الشمسي الخاص بنا. يجعل هذا الحجم والمدار ودرجة الحرارة المنخفضة الكوكب هدفًا رائعًا للملاحظات المستقبلية ، وخاصة من قبل JWST ، والتي يمكن أن تدرس أيضًا جوها بشيء من التفصيل.

“هذا الاكتشاف مهم لأن الكواكب الخارجية الطويلة (التي يتم تعريفها على أنها فترات مدارية أطول من 100 يوم) يصعب اكتشافها والتأكيد عليها بسبب محدودية الفرص والموارد الرصدية. ونتيجة لذلك ، تم تمثيلها ممثلة تمثيلا ناقصا في كتالوجنا الحالي من الكواكب الخارجية” ، أوضح Essack. “إن دراسة هذه الكواكب الطويلة التي تمنحنا نظرة ثاقبة على كيفية تشكيل أنظمة الكواكب وتتطور في ظل ظروف أكثر اعتدالًا.”

لذا ، كيف يتمكن العلماء من مراقبة TO-4465 B بالنظر إلى التحديات التي تطرحها؟ استخدمت Essack وفريقها قوة علم المواطن لتمديد وقت المراقبة في جميع أنحاء العالم. ألقى الفريق دعوة للأشخاص الذين لديهم تلسكوبات قوية بما يكفي لمراقبة النجم وكوكبها المحتمل. استخدم ما لا يقل عن 24 عالمًا مواطنًا في 10 دول تلسكوبات شخصية لتتبع العبور التالي. نظرًا لمواقعهم في جميع أنحاء العالم ، تمكن هؤلاء العلماء المواطنون من تغطية وقت المراقبة لمدة 12 ساعة اللازمة لتأكيد العبور. استكملت بياناتهم بيانات إضافية من المراهنات المهنية مثل بالومار في كاليفورنيا ، ومرصد ويبل في أريزونا ، ومرصد لا سيلا في تشيلي ، وغيرها.

وقال Essack: “إن اكتشاف وتأكيد TO-4465 B لا يوسع فقط معرفتنا للكواكب في أقصى حد أنظمة النجوم الأخرى ، ولكن أيضًا يوضح كيف يمكن لعشاق علم الفلك المتحمسين أن يلعبوا دورًا مباشرًا في الأبحاث العلمية الحدودية”. “إنه مثال رائع على قوة علوم المواطنين والعمل الجماعي وأهمية التعاون العالمي في علم الفلك.”

قام فنيي ناسا-بانتقال القمر الصناعي (TESS) العابر لخطاط السواتف الخارجية (TESS)-التي أعدت هنا في عام 2018 ، إلى البيانات الأصلية التي أدت إلى تأكيد TO-4465 B في نهاية المطاف كخارجية.كيم ل. شيفليت/ناسا

مكّنت العديد من البرامج الرئيسية هذا الجهد العالمي ، بدءًا من بيانات TESS الأصلية. ساهمت أيضًا في شبكة عمل TESS Single Transit Planet (مجموعة من الهواة والمهنيين الذين يستخدمون التلسكوبات غير المحوسبة غير المحوسبة) ، كما ساهمت مجموعة عمل TESS Single Transit Planet (TSTPC) ، بقيادة جامعة نيو مكسيكو ديانا ديانا المرشحة (TSTPC) ، بقيادة جامعة نيو مكسيكو ديانا ديانا.

“ما يجعل هذا التعاون فعالًا هو البنية التحتية وراء ذلك. توفر الشبكة غير المرتبطة بخطوط أنابيب موحدة للمعدات والبيانات ، مما يتيح مساهمات عالية الجودة من علماء المواطنين. يقدم TFOP SG1 إطارًا عالميًا للتنسيق Essack.

فكرة استخدام تلسكوبات علماء الفلك الهواة للمشاركة في الملاحظات العلمية ليست جديدة. على سبيل المثال ، في الثمانينيات من القرن الماضي ، قام فريق من المراقبين في جميع أنحاء العالم بتكوين جزء من ساعة هالي الدولية. تم إنشاؤه للحصول على صور للمذنب من أول ظهور لها في عام 1985 إلى منتصف عام 1986 من أكبر عدد ممكن من المراقبين في العديد من أجزاء العالم قدر الإمكان. ظهرت جهود عالم المواطن الأخرى ، حيث تعمل كل من الهواة والمحترفين المحترفين معًا لدراسة أشياء مثل النجوم المتغيرة ، واللازارات ، والرائحة الفائقة ، والخطوط ، والكسوف ، وأكثر من ذلك بكثير.

اليوم ، يشارك الناس أيضًا في فروع العلوم الأخرى ، بما في ذلك علم الأحياء ، والبحوث الصحية والطبية ، والبيئة ، وغيرها من الأبحاث الجماعية. تتيح مشاركتهم للعلماء الحصول على مزيد من البيانات على مدار فترات زمنية أطول وتمتد ميزانيات البحث في هذه العملية.