تقریبا هر روز تعداد اکتشافات تاییدشده سیاره‌های فراخورشیدی افزایش می‌یابد. بیشتر این سیاره‌ها که در مجموع بالای ۵۵۰۰ مورد هستند، توسط «تلسکوپ فضایی کپلر» شناسایی شده‌اند اما در چند سال گذشته، تلسکوپ «ماهواره نقشه‌بردار فراخورشیدی گذران» یا «تس»(TESS) به طور پیوسته سیاره‌های بیگانه جدیدی را به فهرست سیاره‌ای در حال رشد ما از کیهان اضافه کرده است.

گروهی از دانشمندان به سرپرستی «پریاشکومار میستری»(Priyashkumar Mistry) دانشجوی مقطع دکتری «دانشگاه نیو ساوت ولز»(UNSW) سیدنی و از اعضای پروژه تس، با استفاده از یک روش آماری برای بررسی مقادیر زیاد داده‌های این تلسکوپ، از کشف احتمالی هشت سیاره فراخورشیدی جدید خبر داده‌اند.

علاوه بر این، به گفته ناسا، هر یک از این سیاره‌ها به عنوان یک اَبَرزمین در نظر گرفته می‌شود. ابرزمین، به گروهی از سیاره‌های فراخورشیدی گفته می‌شود که بزرگ‌تر از زمین اما کوچک‌تر از نپتون هستند.

تا به امروز، تس تقریبا ۴۰۰ سیاره فراخورشیدی را تأیید کرده است و ۶۹۷۷ سیاره دیگر در انتظار تأیید هستند. این تلسکوپ، ستاره‌های مجاور را رصد می‌کند و منتظر بروز افت یا نوسان در درخشندگی ستاره‌هاست. چنین فرورفتگی‌هایی به ستاره‌شناسان نشان می‌دهند که احتمالا چیزی بین ما و ستاره مورد نظر گذشته است و یک جرم می‌تواند یک سیاره فراخورشیدی جدید باشد.

میستری گفت: اگر این حرکت مداری بین ما و ستاره بیفتد، افتی در روشنایی ستاره مشاهده خواهیم کرد. این چیزی است که ما به آن «گذر» می‌گوییم.

میستری و گروهش از پروژه «اعتبارسنجی سیاره‌های فراخورشیدی در حال گذر با استفاده از تجهیزات آماری»(VaTEST) برای شناسایی ناهنجاری‌هایی استفاده کردند که می‌توانند حضور سیارات فراخورشیدی را در داده‌های تس نشان دهند.

اهمیت تجهیزات آماری

موضوع فقط این نیست که فرورفتگی‌ها به خاطر سیاره‌های فراخورشیدی در حال گذر هستند. چنین موارد مثبت کاذبی که ممکن است شامل یک «ستاره در حال گردش به دور ستاره دیگر»(سیستم دوتایی) یا یک منبع پس‌زمینه باشند، می‌توانند سیگنالی مانند گذر تولید کنند.

میستری توضیح داد که روش گذر فقط می‌تواند شعاع یک جرم در حال گردش را فراهم کند. اگر ستاره‌ای به اندازه یک سیاره در مدار باشد، چه کار باید کرد؟ ستاره‌شناسان معمولا جرم اجرام در حال گذر را با استفاده از روشی به نام «سرعت شعاعی» محاسبه می‌کنند و آن را زمانی به کار می‌برند که یک جرم در حال چرخش، کشش گرانشی را روی ستاره اصلی خود اعمال می‌کند. این باعث می‌شود که ستاره، کمی رقص مشابه لرزش را انجام دهد.

با وجود این، رصد فقط یک ستاره برای تشخیص دادن سیگنال سرعت شعاعی، زمان زیادی می‌برد؛ به ویژه اگر سیاره فراخورشیدی یک دوره مداری طولانی داشته باشد که زمان و منابع آن در اختیار پژوهشگران نیست اما پروژه VaTEST برای تأیید این که آیا این رویدادهای گذر در واقع به خاطر سیاره‌های فراخورشیدی در حال چرخش هستند یا خیر، تجهیزات دیگری را در اختیار میستری و گروهش قرار داد.

میستری گفت: این تجهیزات، داده‌های مربوط به گذر و برخی ورودی‌ها را دریافت می‌کنند. سپس براساس آن، مدل‌های متفاوت را روی داده‌ها آزمایش می‌کنند، محاسبات احتمالی را انجام می‌دهند و در نهایت «احتمال مثبت کاذب»(FPP) را محاسبه می‌کند. اگر معلوم شود که احتمال مثبت کاذب کمتر از یک درصد است، می‌توانیم آن سیگنال گذر را به عنوان یک گذر سیاره‌ای تأیید کنیم.

این تجهیزات آماری محاسبه کردند که هشت رویداد عبوری از این دست احتمالا به خاطر گروهی از سیاره‌های فراخورشیدی هستند که ستاره‌شناسان آنها را ابرزمین می‌نامند و شش مورد از آنها به «سیاره‌های کی‌استون»(keystone planets) معروف هستند و ویژگی‌هایی دارند که به ستاره‌شناسان کمک می‌کنند تا جمعیت کلی سیاره‌های فراخورشیدی را بهتر بفهمند. این باعث می‌شود آنها جذابیت بیشتری برای مطالعه داشته باشند.

احتمال وجود حیات در ابرزمین

اگرچه اَبَرزمین، نام زمین را در عنوان خود دارد اما این لزوما به پتانسیل حیات‌بخشی آن اشاره نمی‌کند. وجود حیات احتمالا برای هر یک از اَبَرزمین‌هایی که توسط میستری و گروهش کشف شده‌اند، دشوار خواهد بود. دلیل آن، نزدیکی این سیاره‌ها به ستاره‌های خود است. میستری گفت: آنها به ستاره میزبان خود نزدیک‌تر از عطارد به خورشید هستند.

این معمولا بدان معناست که آن ها از نظر جزر و مدی قفل هستند. بدین ترتیب، یک طرف سیاره برای همیشه رو به ستاره قرار دارد و طرف دیگر در تاریکی ابدی پوشیده شده است. از این نظر، دمای سیاره یا سوزان یا یخبندان است که هیچ کدام برای زندگی سودمند نیستند. میستری گفت: اما چه کسی می‌داند؟ کیهان پر از شگفتی‌ است.

این پژوهش در مجله «Publications of the Astronomical Society of Australia» به چاپ رسید.

منبع: اسپیس