موقع Tau Ceti في سماء الليل. الائتمان: جامعة هيرتفوردشاير
ابحث في السماء الليلة باتجاه الجنوب الشرقي في كوكبة قيطس. هناك نجم بالعين المجردة اسمه Tau Ceti يقع على بعد حوالي 12 سنة ضوئية من الأرض ، وقد اكتشف علماء الفلك نظامًا مكونًا من خمسة كواكب على الأقل تدور حول Tau Ceti ، بما في ذلك واحد في منطقة النجم الصالحة للسكن.
بينما ال الاكتشاف الأخير من كوكب بحجم الأرض حول النظام النجمي الثلاثي Alpha Centauri هو أقرب كوكب تم اكتشافه على بعد 4.3 سنة ضوئية فقط ، وهذا الاكتشاف الجديد هو أقرب نجم فردي شبيه بالشمس نعرفه لاستضافة نظام كامل من الكواكب. تقدر كتل الكواكب الخمسة ما بين ضعفين وستة أضعاف كتلة الأرض ، مما يجعلها أقل نظام كوكبي كتلة تم اكتشافه حتى الآن. تبلغ كتلة الكوكب الموجود في المنطقة الصالحة للسكن من النجم حوالي خمسة أضعاف كتلة الأرض ، مما يجعله أصغر كوكب موجود في المنطقة الصالحة للسكن من أي نجم شبيه بالشمس.
قال عالم الفلك ستيف فوغت من جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز ، المؤلف المشارك للورقة التي تصف الاكتشاف: 'يتماشى هذا الاكتشاف مع وجهة نظرنا الناشئة بأن كل نجم تقريبًا لديه كواكب ، وأن المجرة يجب أن تحتوي على العديد من الكواكب الصالحة للسكن بحجم الأرض'. 'لقد بدأنا الآن نفهم أن الطبيعة يبدو أنها تفضل بشكل كبير الأنظمة التي لها كواكب متعددة ذات مدارات تقل عن 100 يوم. هذا يختلف تمامًا عن نظامنا الشمسي ، حيث لا يوجد شيء له مدار داخل مدار عطارد. لذا فإن نظامنا الشمسي ، إلى حد ما ، غريب نوعا ما وليس النوع الأكثر نموذجية من النظام الذي تطبخه الطبيعة '.
انطباع فنان عن نظام Tau Ceti. (الصورة بواسطة J. Pinfield لشبكة RoPACS في جامعة هيرتفوردشاير.)
لطالما كان Tau Ceti هدفًا لكل من الدراسة الفلكية التفصيلية والخيال العلمي المأمول ، نظرًا لأنه أحد أقرب 20 نجمًا من الأرض. كما يمكن رؤيتها بالعين المجردة بسهولة ويمكن رؤيتها من نصف الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي. خلال الستينيات ، مشروع Ozma ، بقيادة فرانك دريك من SETI ، سبر Tau Ceti عن علامات الحياة من خلال دراسة موجات الراديو بين النجوم باستخدام التلسكوب اللاسلكي Green Bank. استخدم مؤلفو الخيال العلمي مثل روبرت هاينلين وإسحاق أسيموف وفرانك هربرت تاو سيتي كوجهات ونقاط محورية في كتبهم.
يعرف العلماء أن هذا النجم يحتوي على قرص حطام مغبر أكبر بعشر مرات على الأقل من حزام كايبر لنظامنا الشمسي ، وقد لوحظ لفترة طويلة بما فيه الكفاية بحيث لم يتم العثور على كواكب أكبر من كوكب المشتري.
قام فريق دولي من علماء الفلك من المملكة المتحدة وتشيلي والولايات المتحدة وأستراليا ، بدمج أكثر من ستة آلاف ملاحظة من مطياف UCLES على التلسكوب الأنجلو-أسترالي ، ومطياف HIRES على تلسكوب Keck ، وإعادة تحليل الأطياف المأخوذة باستخدام مطياف HARPS متاح من خلال الأرشيف العام للمرصد الأوروبي الجنوبي.
باستخدام تقنيات جديدة ، وجد الفريق طريقة لاكتشاف الإشارات نصف حجم الملاحظات السابقة ، مما يحسن بشكل كبير من حساسية عمليات البحث عن الكواكب الصغيرة.
قال المؤلف الرئيسي ميكو تومي من جامعة هيرتفوردشاير: 'لقد ابتكرنا تقنيات جديدة لنمذجة البيانات من خلال إضافة إشارات اصطناعية إلى البيانات واختبار استعادتنا للإشارات بمجموعة متنوعة من الأساليب المختلفة'. 'أدى هذا إلى تحسين تقنيات نمذجة الضوضاء لدينا بشكل كبير وزيادة قدرتنا على العثور على كواكب منخفضة الكتلة.'
Tau Ceti e هو الكوكب الموجود في المنطقة الصالحة للسكن ، ويبلغ طول عامه حوالي نصف عامنا. دراسة مستقلة للبيانات المأخوذة من النظام قام بها Abel Méndez في جامعة بورتوريكو في أريسيبو ، يقول إن الكوكب الخامس ، Tau Ceti f ، قد يكون أيضًا في المنطقة الصالحة للسكن.
قال الفريق إنه بينما تم اكتشاف أكثر من 800 كوكب تدور حول عوالم أخرى ، فإن الكواكب التي تدور حول أقرب النجوم الشبيهة بالشمس لها قيمة خاصة للدراسة.
'Tau Ceti هو أحد أقرب جيراننا الكونيين وهو شديد السطوع لدرجة أننا قد نتمكن من دراسة الغلاف الجوي لهذه الكواكب في المستقبل غير البعيد. قال جيمس جينكينز من يونيفرسيداد دي تشيلي ، والزميل الزائر بجامعة هيرتفوردشاير ، إن أنظمة الكواكب الموجودة حول النجوم القريبة القريبة من شمسنا تشير إلى أن هذه الأنظمة شائعة في مجرتنا درب التبانة.
ورقة الفريق التي تم قبولها للنشر في علم الفلك والفيزياء الفلكية.
اقرأ ورقة الفريق: الإشارات المضمنة في ضوضاء السرعة الشعاعية (ملف pdf) أو هنا هو arVix