كيف ساعدت "نقاط الكوكب" وكالة ناسا في تحديد 1،284 كوكبًا خارجيًا جديدًا في ضربة واحدة

قبل يوم الثلاثاء ، لم يكن هناك نقص في النظريات حول ما يستتبعه إعلان اكتشاف ناسا. (الكشف الكامل: كنت مسؤولاً عن الكثير من تلك التكهنات.) ثم ضربنا يوم الثلاثاء ووجدنا بالضبط ما هي الأخبار الكبيرة: لقد أكد علماء ناسا للتو على تحديد 1،284 كوكبا خارج المجموعة الشمسية الجديدة في الكون - بما في ذلك تسعة كواكب لديها القدرة على أن تكون صالحة للحياة.

إنه إعلان ألهم العلماء والأفراد العاديين في جميع أنحاء العالم للتفكير فيما إذا كنا قد نجد بجدية حياة خارج كوكب الأرض قريباً بما فيه الكفاية.لكن الدراسة الجديدة تثير سؤالًا مثيرًا للاهتمام: ما الذي تغير بين السنوات القليلة الماضية والآن سمح للعلماء بتحديد الكثير من الكواكب الخارجية الجديدة في وقت واحد؟ هل ظهرت كل هذه الكواكب في الحال؟ هل طورنا تكنولوجيا أفضل؟ هل تحسّن تلسكوب كيبلر الفضائي بأعجوبة (بعد انهيار غريب تقريبًا)؟ ما يعطي؟

الجواب: كل هذا يعود إلى طريقة جديدة للتحقق من صحة مرشحي الكواكب الخارجية "حسابات الاحتمالات الإيجابية الفيزيائية الفلكية الكاذبة" لمثل هذه الأشياء ، وفقا لورقة جديدة نشرت في العدد الأخير من مجلة الفيزياء الفلكية. في الأساس ، تنسب الطريقة الجديدة رقماً لكل كائن وجده كيبلر والذي يحدد احتمال أن يكون الكائن خارج المجموعة الشمسية وليس "دجال". كلما ارتفع الرقم ، زاد احتمال كونه كوكبًا.

تسمح الطريقة الجديدة فقط لكائن ما بالانتقال من فئة "المرشح" إلى "الكواكب الخارجية" إذا كان بوسع باحثو كيبلر أن يقولوا ذلك بموثوقية 99٪ أو أعلى.

يجب أن نتباطأ في هذه المرحلة ونشرح بالضبط ماذا علماء الفلك العثور على وتقييم الكواكب الخارجية المحتملة. في الأساس ، من خلال كيبلر وبعض الأدوات الأخرى ، يحدق العلماء في النجوم البعيدة ويقيسون سطوع الضوء المنبعث من كرات الطاقة الناريَّة هذه. عندما يكون للنجم كوكب في مداره ، فإن سطوعه سوف يتضاءل مع مرور هذا الكوكب عبره فيما يتعلق بالتلسكوب الذي نستخدمه لمشاهدته (مثال حديث ، وإن كان صغيرًا ، هو عطارد يمر أمام الشمس). طالما أن هذا التعتيم ليس مجرد خطأ فني ، فهو علامة على ذلك شيئا ما يمر في الحي. يعد التعتيم الثابت الذي يحدث بانتظام بمرور الوقت دليلًا إضافيًا على أنه قد يكون كوكبًا.

في الماضي ، كان على العلماء أن يتغلغلوا في أعداد السطوع إلى جانب تقييم مجموعة متنوعة من البيانات المختلفة التي يمكن تحقيقها ، مثل مراقبة السرعة الراديوية أو التصوير عالي الدقة. لسوء الحظ ، فإن القيام بهذا النوع من العمل يستهلك الكثير من الوقت ، وليس لدينا دائمًا الموارد اللازمة للعثور على ما نحتاج إليه.

لذلك في هذا اليوم ، ننتقل إلى أجهزة الكمبيوتر للحصول على المساعدة. طور تيموثي مورتون ، باحث برينستون يدرس الكواكب الخارجية ، طريقة جديدة للتحقق من صحة الكواكب الخارجية التي تجمع بين ملاحظات الكواكب الخارجية السابقة و قياسات السطوع الحالية العلماء يجتمعون مع كبلر.

هناك نوعان من المحاكاة. أول نظرة على كيفية مقارنة يعتم أن من الكواكب الخارجية المعروفة والكائنات الدجال. أما الخطوة الثانية فتذهب إلى أبعد من ذلك وتتحدث عما إذا كان التعتيم يدل على سلوك الكواكب الخارجية بالنظر إلى ما نحن عليه بالفعل بشأن كيفية توزيع الكواكب الخارجية ووضعها حول درب التبانة.

يتم استخدام المحاكاة جهازي لتحديد الاحتمال الإحصائي للكائن المعني هو كوكبة خارجية. إنها طريقة أسرع للقيام بهذا العمل - وهي بكل المقاييس أكثر دقة. في الواقع ، يتم استخدام هذه الطريقة في الواقع للتحقق من الكواكب الخارجية المؤكدة مسبقًا وتحديد ما إذا كانت قد تكون في الواقع إيجابيات كاذبة.

هذا أمر بالغ الأهمية لاتجاه أبحاث الكواكب الخارجية المستقبلية. كان العمل المنجز منذ إطلاق كيبلر في عام 2009 ضخمًا في توضيح عدد العوالم الأخرى الموجودة في الكون - وقد أعطى البشر قدراً هائلاً من الأمل في أننا قد نجد كوكبًا آخر صالحًا للسكن ، أو حتى حياة غريبة.

تستعد ناسا بالفعل لإطلاق القمر الصناعي لمسح الكواكب العابرة للكواكب (TESS) في أواخر عام 2017 ، وتلسكوب جيمس ويب الفضائي في عام 2018. وسوف يلعب كلاهما دورًا محوريًا في تحقيقات الكواكب الخارجية عن طريق الحصول على الكثير من البيانات التي تعاملنا معها على الإطلاق. سوف يساعد نموذج مورتون علماءنا على الأرض في فحص هذه البيانات وتحديد الكواكب الخارجية التي يمكن أن تكون صالحة للسكن بشكل أسرع مما كنا نأمل.