كوكب خارجي مزعوم يدور حول نجم في كوكبة Eridanus المرتبطة به ستار تريكربما كان عالم فولكان المنزلي الخيالي مجرد نسج في طيف النجم – شبح طيفي.
كشف تحليل بيانات الاكتشاف على العديد من الكواكب الخارجية عبر المجرة أن العديد من الاكتشافات كانت في الواقع إيجابية خاطئة: تقلبات الضوء المنبعثة من النجم وحده ، بدلاً من التفاعل مع كوكب خارجي يدور حول المجموعة الشمسية.
لذا فقد تبددت الآمال في وجود كوكب فولكان – على الأقل في الوقت الحالي – ، لكنها نتيجة يجب أن تنتج كواكب خارجية أكثر قوة في المستقبل.
تم قبول النتائج المجلة الفلكية ومتاحة على خادم ما قبل الطباعة arXiv.
تم الإعلان عن اكتشاف كوكب خارج المجموعة الشمسية في عام 2018: عالم اسمه 40 Eridani b ، يدور حول النجم 40 Eridani A ، أرض صخرية عملاقة تدور حول النجم مرة كل 42 يومًا من أيام الأرض أو نحو ذلك.
تم اكتشافه بناءً على خاصية تُعرف بالسرعة الشعاعية ، وهي قوة دفع خافتة تتجلى من خلال التقلبات في الطول الموجي للضوء القادم من النجم.
النجم الذي تحيط به كواكب لا يتأثر بتأثيرات الجاذبية لمدارات الكواكب. الأجسام تدور ، ليس أحدهما حول الآخر ، ولكن كلاهما يدور حول مركز ثقل مشترك.
هذا يعني أن النجم يتذبذب قليلاً على الفور بينما يتحرك كوكب خارج المجموعة الشمسية حوله ؛ يمكن الكشف عن هذا في ضوءها.
أي ضوء ينبعث من نجم أو جزء من نجم يتحرك نحونا يتم ضغطه قليلاً ، متحركًا نحو النهاية الزرقاء للطيف. يطول الضوء المنبعث من شيء يتحرك بعيدًا عنا قليلاً ، ويتحول نحو اللون الأحمر.
عندما يكون سبب ذلك كوكب خارج المجموعة الشمسية ، يمكن اكتشاف ذلك لأن الطيف النجمي بأكمله يتحرك قليلاً ذهابًا وإيابًا على نطاقات زمنية منتظمة.
لكن ليس من السهل دائمًا ندف كوكب خارج المجموعة الشمسية للخروج من هذا التذبذب الواضح. إذا كان هناك أي نشاط على سطح النجم – البقع المضيئة أو البقع النجمية – فسوف ينتج عنها تذبذب في الطيف أيضًا ، مع تواتر متسق مع دوران النجم ، حيث تدور داخل وخارج الرؤية.
وهذا هو المكان الذي نواجه فيه مشاكل مع 40 Eridani b.
كانت الفترة المدارية للكواكب الخارجية المفترضة قريبة جدًا من فترة دوران النجم ، في مكان ما بين 37 و 43 يومًا.
في ذلك الوقت ، قال الباحثون إنه من الممكن أن ما فسروه على أنه إشارة كوكب خارجي يمكن أن يكون إشارة دوران ولكن لا يمكن الحصول على فترة دوران دقيقة للنجم.
منذ ذلك الحين ، ألقى علماء فلك آخرون نظرة فاحصة. أ 2021 ورقة التي استخدمت خط أنابيب مطور حديثًا لتحديد إشارات السرعة الشعاعية وجدت أن اكتشاف 40 Eridani b كان إيجابيًا كاذبًا. أ 2022 ورقة كان غير قادر على استخلاص استنتاج.
الآن ، قام فريق بقيادة الفيزيائية كاثرين لاليوتيس من جامعة ولاية أوهايو بإلقاء نظرة فاحصة على 40 Eridani b ، وتم تحديد النجوم الأخرى بناءً على السرعة الشعاعية ، واكتشفوا احتمال وجود إشارة خاطئة.
قالوا إن العديد من الإشارات الدورية التي عثروا عليها في النجم تتوافق تمامًا مع النشاط النجمي ، مثل الدورات المغناطيسية والدوران النجمي ، بينما لا يمكن التحقق من صحة إشارات أخرى لأن منطقة النجم في الفضاء لا يمكن ملاحظتها لجزء كبير من سنة الأرض.
“ولذلك فإننا،” يكتبون في أوراقهم، “صنّف هذا على أنه إشارة إيجابية خاطئة.”
وجدوا أيضًا العديد من الكواكب الخارجية الأخرى التي من المحتمل أيضًا أن تكون أشباحًا في البيانات. يتم تفسير بيانات السرعة الشعاعية لاشتقاق الكواكب الخارجية للأرض الفائقة HD 20794 ج و HD 85512 ب كانت أيضًا إيجابيات خاطئة ناتجة عن النشاط النجمي ، وتقارير الفريق ، وعملاق الغاز HD 114613 ب يبدو أيضا مشكوكا فيه.
من ناحية أخرى ، تمكن الباحثون من تحديد اثنين من الكواكب الخارجية المرشحة الجديدة لتتم متابعتهما بمزيد من المراقبة والتحليل لتحديد طبيعتهما.
لذلك ، يتأرجح والدوارات. وداع فولكان ، مرحبًا HD 192310 RV Signal IV و HD 146233 RV Signal III (من المحتمل أن يتوصلوا إلى أسماء أكثر جاذبية لاحقًا إذا تم تأكيد الكواكب الخارجية).
تشير هذه النتائج إلى أنه مع حصولنا على المزيد من البيانات والمزيد من البيانات التفصيلية ، من المفيد إعادة النظر في الاكتشافات القديمة التي يحتمل أن تكون غامضة لتوضيح الإشارات المرصودة والتأكد من أن اكتشافاتنا للكواكب الخارجية واضحة قدر الإمكان. في هذه العملية ، يمكننا أيضًا تعلم الكثير عن النشاط النجمي.
“نتوقع أن يكون اكتشاف وتوصيف الكواكب التناظرية للأرض مهمة صعبة للغاية بسبب التحديات التي تفرضها قيود الرصد ، ونظاميات الأجهزة ، والأهم من ذلك ، تنوع النجوم نفسها ،” يكتب الباحثون.
“ستتيح مراقبة السرعة الشعاعية المخصصة عالية الدقة وعالية الدقة توصيف إشارات التباين النجمي والتخفيف المحتمل لها على نطاقات زمنية تتراوح من ساعات إلى سنوات جنبًا إلى جنب مع اكتشاف رفقاء كوكبيين إضافيين غير معروفين حاليًا.
“معرفة كيفية نمذجة وإزالة إشارات كلتا الطبقتين بشكل صحيح سيكون أمرًا حاسمًا لأي جهود مستقبلية لقياس الكتل الدقيقة للكواكب التناظرية للأرض.”
اسمع ، اسمع.
تم قبول بحث الفريق في المجلة الفلكية ومتاح في arXiv.
. “محلل حائز على جوائز. محب للموسيقى. منشئ. هواة Twitter. مستكشف ودود. محب للتواصل ودود.”