بعد سنوات من الجهد المبذول، نوشك على ضم المزيد من الكواكب الخارجية -كواكب تقع خارج نطاق المجموعة الشمسية- إلى قائمة الكواكب الخارجية المعروفة، لتقارب خمسة آلاف كوكب خارجي.
في دراسة جديدة للكواكب الخارجية، حدد فريق من علماء الفلك 366 كوكبًا خارجيًا محتملًا غير معروف سابقًا، وفقًا لبيانات تلسكوب كيبلر الفضائي.
قادنا إلى تلك الكواكب خوارزمية مطورة خصوصًا لرصد الخفوت في سطوع النجوم، ما يشير إلى وجود كواكب محتملة تدور حول نجومها المرصودة.
يقول عالم الفلك إريك بيتجورا من جامعة كاليفورنيا: «يُعد اكتشاف مئات الكواكب الخارجية الجديدة إنجازًا كبيرًا بحد ذاته، لكن ما يجعل ذلك العمل فريدًا كيفية إلقاء الضوء على السمات المميزة للكواكب الخارجية».
قضى تليسكوب كيبلر نحو عقد يدور في مداره الأرضي حول الشمس، مراقبًا رقعًا بعينها في السماء، بهدف التقاط الخفوت في سطوع النجوم عند مرور الكواكب الخارجية أمامها. يشير انتظام خفوت النجم وسطوعه إلى وجود جسم يتخذ مدارًا حوله.
تسمح الفواصل الزمنية بين الخفوت والسطوع للفلكيين بمعرفة مدى قرب الكوكب الخارجي من نجمه، ويدل مقدار الضوء الذي يخفيه الكوكب إذ يمر أمام النجم على حجم الكوكب.
قد يبدو الأمر سهلًا، لكن تحديد الإشارات الدالة على وجود كوكب خارجي وسط الضوضاء يستغرق وقتًا، والكثير من العمل الذي يجريه البشر بأنفسهم. إذ عادةً ما يكون البشر أدق في اكتشاف الإشارات مقارنةً بالبرامج المعقدة.
مع ذلك ساهمت خوارزمية طورها عالم الفلك من جامعة كاليفورنيا جون زينك في تغيير هذا الوضع.
استخدم فريق البحث بيانات مهمة كبلر الثانية، التي بلغت 500 تيرابايت، وتضمنت أكثر من 800 مليون صورة. تضمنت البيانات 381 كوكبًا خارجيًا سبق اكتشافه، و366 كوكبًا خارجيًا محتملًا لم يُكتشف سابقًا.
من بين الأنظمة المُكتشفة، نظام نجمي يتضمن اثنين من الكواكب الغازية العملاقة –مثل زحل- القريبة من نجومها بدرجة غير مسبوقة. يبحث علماء الفلك عن حالات غير اعتيادية كهذه، ليطّلعوا على الحالات التي قد تتخذها الأنظمة النجمية.
قال زينك: «يوفر لنا اكتشاف كل كوكب جديد نظرة فريدة إلى طبيعة تكوين الكواكب».
لم يكن فريق زينك الوحيد الذي يعمل على البيانات الواردة من تلسكوب كبلر. إذ أضافت لنا جهود العالم حامد فاليزاديجان من اتحاد الجامعات لأبحاث الفضاء (USRA) أكثر من 300 كوكب خارجي إلى القائمة المؤكدة.
عندما تدل الإشارة على احتمال وجود كوكب خارجي، يُقدَّم ذلك بوصفه مقترحًا مبدئيًا. قد يكون كوكبًا خارجيًا بالفعل، لكن يظل الأمر بحاجة إلى تأكيد. إذ يحتاج العلماء إلى استبعاد الاحتمالات الأخرى التي قد تسبب إشارة كهذه. تندرج الكواكب الخارجية المحتملة التي اكتشفها فريق زينك ضمن تلك الفئة.
توجد آلاف من الكواكب الخارجية المحتملة. حتى 18 نوفمبر، كان عدد الكواكب الخارجية المؤكدة 4575 فقط.
طور فاليزاديجان وفريقه شبكة عصبونية سُميت (ExoMiner)، تعمل على حاسوب بلايديس الفائق. تميز تلك الشبكة الكواكب الخارجية الحقيقية بين الكواكب المحتملة.
يشرح فاليزاديجان: «عندما تخبرنا الشبكة بوجود كوكب، فمن المؤكد أنه كوكب بالفعل. تُعد تلك الشبكة دقيقةً للغاية، بل إنها أكثر موثوقية من الأجهزة الأخرى باختلاف تصنيفاتها، والخبراء البشريين«.
استخدم فاليزاديجان وفريقه شبكة (ExoMiner) لتحليل بيانات الكواكب الخارجية ضمن بيانات تلسكوب كيبلر. حُددت تلك الكواكب الخارجية سابقًا، لكنها ظلت بحاجة إلى تأكيد أنها بالفعل كواكب وليست أجسامًا أخرى، وهذا ما حققته الشبكة، إذ أكدت وجود 301 كوكب خارجي.
هذه الكواكب لا يشبه أي منها الأرض، ولا تقع مداراتها في النطاق الصالح للحياة، لكنها تبقى مهمة لفهم تطور الأنظمة النجمية في مجرتنا.
قد تساعدنا الدراسة على فهم تطور الأنظمة النجمية، والنتائج المحتملة لهذا التطور.
قال فاليزاديجان: «بعد تجربتنا الناجحة للشبكة على بيانات تلسكوب كيبلر، يمكننا تطبيق ذلك على مهمات أخرى، مثل مهمة ماسح الكواكب الخارجية العابرة (TESS) التي نعمل عليها حاليًا بالفعل».
تقدم الدراسة مجموعة من الأدوات الجديدة التي تسهل عملية البحث عن الكواكب الخارجية في مراحلها المختلفة. إذ توفر جهودًا كبيرة لفحص وجود الكواكب الخارجية وتأكيدها، ما يسمح للعلماء بالعمل عليها وتحليلها.
اقرأ أيضًا:
كوكب خارجي قريب ربما فقد غلافه الجوي ثم صنع واحدًا جديدًا!
العثور على كوكب خارجي أضخم من الأرض بعمر الكون
ترجمة: آية قاسم
تدقيق: إيناس خير الدين
