الفلكيون يكتشفون أول الكواكب السيارة البعيدة في المجرة بالاعتماد على نظرية آينشتاين النسبية

الفلكيون يكتشفون أول الكواكب السيارة البعيدة في المجرة بالاعتماد على نظرية آينشتاين النسبية 2013/5/17
يعتمد الفلكيون على تكنولوجيا جديدة تسمى "العبور" Transit في اكتشاف الكواكب السيارة البعيدة جدا في المجرة exoplanets من خلال

1.                رصد الكواكب السيارة.

2.                 قياس نسبة الاختلاف في لمعان النجم اثناء عبور (مرور) الكوكب  من امام النجم بالنسبة للراصد .

3.                حساب اختلاف نسبة لمعان النجم.

4.                حساب مدة الحجب والتذبذب في اللمعان.

 ومن خلال هذه الحسابات تمكن العلماء من قياس او تخمين

·                    حجم النجم.

·                    كتلته.

·                    بعده .

وكذلك المعلومات الخاصة بالكوكب ايضا مثل كتلته وحجمه ومدة دورانه حول النجم وما الى ذلك.والحقيقة ان هذه التكنولوجيا تكتنفها العديد من الصعوبات التي لا تعطي الدقة المطلوبة في عملية القياس , وعملية القياس تتأثر بجملة من العوامل الاول متعلقة بالنجم وهي :

1.                قرب الكوكب من النجم.

2.                درجة خفوت لمعان النجم .

3.                صغر حجمه.

الثانية تخص الكوكب وهي

1.                خفوت لمعان الكوكب.

2.                 صغر حجم الكوكب او الكواكب التي تدور حوله، تجعل عملية رصده واكتشافه واجراء القياسات والتخمينات والحسابات الفلكية عملية غاية في التعقيد.

حديثا كشفت مجموعة من الباحثين في "معهد هارفارد- سميثسونيان للفيزياء الفلكية" Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) عن تكنولوجيا اكثر تطورا في اكتشاف الكواكب السيارة البعيدة في المجرة، وذلك بالاعتماد على "نظرية النسبية الخاصة" special theory of relativity التي وضعها الفيزيائي الشهير البرت اينشتاين.
الفلكيون في البحث الجديد اعتمدوا على بيانات وارصاد مقراب الفضاء "كبلر" Kepler Telescope التي تكشف عن تأثيرات غير ملحوظة ودقيقة جدا.

 وهي بيانات ومعلومات ذات نوعية عالية جدا بحيث امكن البحث عن اي اختلاف مهما كان بسيطا، وتعتمد هذه التكنولوجيا المتطورة على ثلاثة تأثيرات تحدث بشكل آني أثناء دوران الكوكب حول النجم، وتعرف تأثيرات اينشتاين لنظرية النسبية تعمل على:

1.      "تأثير اينشتاين الاشعاعي" Einstein's "beaming" effect يعمل على زيادة لمعان النجم كلما اقترب منا، والذي يسحب الكوكب معه ايضا، ويخفت لمعان النجم ايضا كلما ابتعد عنا ايضا بحسب تأثير اينشتاين،

2.       يعمل على تغير في درجة اللمعان باقتراب النجم وابتعاده عنا بحسب تأثير اينشتاين هو "تراكم" piling up  في الفوتونات في الطاقة.

3.       تعمل على تركيز الضوء في نفس اتجاه حركة النجم بسبب "تأثيرات النسبية" relativistic effects .  وتعد التكنولوجيا الحديثة جدا هي الاولى التي تعتمد على نظرية النسبية الخاصة التي وضعها اينشتاين.

ويستفاد منها في قياس نسبة التغير في لمعان النجم . بحساب

·                    حركة النجم المضيف.

·                    حركة الكوكب حول النجم .

وطريقة القياس لا تعتمد على حجب الكوكب لأشعة النجم كما كان متبع سابقا.

بل رصد التغير في لمعان النجم من خلال مشاهدتنا لمساحة الجزء المضاء من النجم التي تتغير بسبب حركة النجم، فنحن عندما ننظر الى القمر عند وجوده في طور الهلال فان المساحة المشاهدة من القمر تختلف عن المساحة المشاهدة من القمر اثناء وجوده في طور البدر، وهذا هو تفسير التغير في لمعان النجم الذي تعتمد عليه هذه التكنولوجيا.

الفلكيون الذين استخدموا هذه التكنولوجيا الحديثة تمكنوا من اكتشاف اول كوكب بهذه الطريقة وهو الذي يمكن ان يطلق عليه "كوكب اينشتاين" Einstein's planet كونه اول كوكب اكتشف بالاعتماد على نظرية النسبية الخاصة التي وضعها اينشتاين يحمل الرمز Kepler-76b يدور حول النجم الام في 1.5 يوما ارضيا.

خواص الكوكب كبلر – 76b

قطره اكبر من قطر كوكب المشتري بحوالي 25 % .

ووزنه ضعف وزن المشتري، ويدور حول نجم يحمل المرتبة الطيفية F والذي يقع في كوكبة "الدجاجة" Cygnus على بعد 25 الف سنة ضوئية.يشبه الكوكب القمر الارضي في انه يبقي وجها واحدا نحو النجم، وتصل درجة حرارة سطح الكوكب الى 3600 درجة فهرنهايت، اي ان سطح الكوكب حار جدا.

 كما لاحظ العلماء وجود رياح قوية نفاثة على سطح الكوكب، وهي المرة الاولى التي يتم فيها اكتشاف رياح نفاثة على كوكب بعيد في المجرة.المشكلة الوحيدة في هذه التكنولوجيا في اكتشاف الكواكب السيارة انها لا تتمكن من اكتشاف الكواكب الصغيرة مثل الارض، ولكن يأمل العلماء في المستقبل من تطوير هذه التكنولوجيا لكي يمكن من خلالها اكتشاف عوالم مثل الارض في المجرة.