دستاورد غیرمنتظره تلسکوپ تس ناسا: کشف سیارهای پنهان با ترفند گرانشی اینشتین
انیمیشن بالا، مفهوم ریزهمگرایی گرانشی را نشان میدهد. هنگامی که از دید ما، یک ستاره در آسمان (که در مرکز انیمیشن دیده میشود) تقریباً از مقابل ستارهای دیگر عبور میکند، پرتوهای نور ستاره پسزمینه (دورتر) به دلیل انحنای فضازمان در اطراف ستاره پیشزمینه (نزدیکتر) خم میشوند. این ستاره مانند ذرهبین مجازی عمل میکند و با تقویت روشنایی ستاره پسزمینه، موجب میشود موقعیت ظاهری آن نیز اندکی جابهجا به نظر برسد. اگر ستاره نزدیکتر دارای منظومهای سیارهای باشد، سیارههای آن نیز میتوانند مانند عدسی عمل کنند و هر یک تغییر کوتاهمدتی در میزان روشنایی منبع ایجاد کنند. اخترشناسان با استفاده از این روش میتوانند جرم سیاره و فاصله مداری آن از ستاره میزبانش را اندازهگیری کنند.
رویدادهای همگرایی گرانشی بهطور پیوسته هنگام گذر ظاهری ستارهها از مقابل یکدیگر رخ میدهند؛ اما آنچه توجه اخترشناسان را در این رویداد جلب کرد، این بود که نور ستاره دوردست دو بار تقویت شد: یک بار توسط ستارهی در حال گذر و بار دوم توسط Gaia23bra b. همین اثر «عدسی دوگانه» وجود این سیاره پنهان را آشکار کرد. کمتر از پنج درصد تمام سیارههای فراخورشیدی شناختهشده تاکنون با این روش کشف شدهاند و از آنجا که رویدادهای همگرایی گرانشی فقط یک بار رخ میدهند، بعید است به این زودیها فرصت مشاهده دوباره Gaia23bra b فراهم شود.
«رویدادهای ریزهمگرایی فقط یک بار رخ میدهند و دیگر تکرار نمیشوند»
مالوری هریس، دانشجوی دکتری دانشگاه نیومکزیکو و نویسنده اصلی پژوهش، گفت: «رویدادهای ریزهمگرایی فقط یک بار رخ میدهند و دیگر تکرار نمیشوند. گاهی شوخی میکنم که احتمالاً نخستین همتای واقعی زمین را با همین روش پیدا خواهیم کرد، اما فقط فرصت خواهیم داشت هنگام گذر آن برایش دست تکان دهیم؛ زیرا دیگر هرگز آن را نخواهیم دید.»
بااینحال، رویدادهای همگرایی گرانشی همچنان فرصتهایی بسیار ارزشمند برای جستجوگران سیارههای فراخورشیدی به شمار میروند. هریس گفت: «با ریزهمگرایی میتوانیم سیارههای کوچکتر را در مدارهای دورتری پیدا کنیم؛ از جمله دنیاهایی که در منطقه سکونتپذیر ستاره خود قرار دارند یا حتی از آن هم دورتر هستند.»
کشف اخیر همچنین اهمیت در اختیار داشتن انواع مختلف و مکمل تلسکوپها را برای بهینهسازی راهبردهای شناسایی سیارهها نشان میدهد. اگر اثر همگرایی گرانشی ابتدا توسط فضاپیمای گایای آژانس فضایی اروپا (ESA) ثبت نشده بود، کشف تس هرگز امکانپذیر نمیشد. تلسکوپ گایا سال گذشته بازنشست شد؛ اما دادههای علمی آن همچنان درطول سالهای آتی منتشر خواهند شد.
میدان دید گسترده گایا و رصدهای بلندمدت آن به اخترشناسان نشان داد که باید کجا را بررسی کنند؛ سپس ابزار دقیقتری مانند تس توانست جزئیاتی پنهان، یعنی یک سیاره را ببیند که گایا بهتنهایی قادر به مشاهدهاش نبود. تنها با ترکیب تواناییهای این دو فضاپیما بود که چنین کشفی امکانپذیر شد.
نتایج پژوهش در نشریه The Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.
