في ليلة صافية ، وعندما لا يكون التلوث الضوئي عاملًا خطيرًا ، فإن النظر إلى السماء هو تجربة تخطف الأنفاس. في مثل هذه المناسبات ، من السهل أن تتفاجأ بالعدد الهائل من النجوم الموجودة هناك. لكن بالطبع ، ما يمكننا رؤيته في أي ليلة هو مجرد جزء بسيط من عدد النجوم الموجودة بالفعل داخل مجرتنا.
الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو فكرة أن غالبية هذه النجوم لها نظامها الخاص من الكواكب. لبعض الوقت ، اعتقد علماء الفلك أن هذا هو الحال ، ويبدو أن الأبحاث الجارية تؤكد ذلك. وهذا يثير بطبيعة الحال السؤال ، كم عدد الكواكب الموجودة هناك؟ في مجرتنا وحدها ، بالتأكيد ، يجب أن يكون هناك بلايين!
عدد الكواكب لكل نجم:
للإجابة على هذا السؤال حقًا ، نحتاج إلى تحليل بعض الأرقام وتفسير بعض الافتراضات. أولا ، على الرغم من اكتشاف الآلاف من الكواكب خارج الطاقة الشمسية ، لا يزال النظام الشمسي هو الوحيد الذي درسناه بعمق. لذلك يمكن أن يكون لدينا أنظمة نجمية أكثر من غيرها ، أو أن شمسنا بها جزء صغير من الكواكب التي تمتلكها النجوم الأخرى.
لذلك لنفترض أن الكواكب الثمانية الموجودة داخل نظامنا الشمسي (دون مراعاة الكواكب القزمة والقنطور وأجرام حزام كايبر والأجسام الكبيرة الأخرى) تمثل متوسطًا. ستكون الخطوة التالية هي ضرب هذا الرقم في عدد النجوم الموجودة داخل مجرة درب التبانة.
عدد النجوم:
لنكون واضحين ، الفعلي عدد النجوم في درب التبانة يخضع لبعض الخلاف. في الأساس ، يضطر علماء الفلك إلى إجراء تقديرات بسبب حقيقة أننا لا نستطيع رؤية مجرة درب التبانة من الخارج. وبالنظر إلى أن مجرة درب التبانة على شكل قرص حلزوني ذو قضيب ، فمن الصعب علينا أن نرى من جانب إلى آخر - بفضل تداخل الضوء من نجومها العديدة.
ونتيجة لذلك ، فإن تقديرات عدد النجوم الموجودة هناك تعود إلى حسابات كتلة مجرتنا ، وتقديرات مقدار هذه الكتلة المكونة من النجوم. بناءً على هذه الحسابات ، يقدر العلماء أن مجرة درب التبانة تحتوي على ما بينهما 100 و 400 مليار نجم (على الرغم من أن البعض يعتقد أنه يمكن أن يكون هناك ما يصل إلى تريليون ).
عند إجراء العمليات الحسابية ، يمكننا القول بعد ذلك أن مجرة درب التبانة لديها - في المتوسط - ما بين 800 مليار و 3.2 تريليون كوكب ، مع بعض التقديرات التي تضع هذا الرقم على 8 تريليون! ومع ذلك ، من أجل تحديد عدد الكواكب الصالحة للسكن فقط ، نحتاج إلى النظر في عدد الكواكب الخارجية المكتشفة حتى الآن من أجل تحليل العينة.
الكواكب الخارجية الصالحة للسكن:
اعتبارًا من 13 أكتوبر 2016 ، أكد علماء الفلك وجود 3397 كوكب خارجي من قائمة 4696 مرشحاً محتملاً (التي تم اكتشافها بين عامي 2009 و 2015). وقد تم رصد بعض هذه الكواكب بشكل مباشر ، في عملية تعرف باسم التصوير المباشر. ومع ذلك ، فقد تم اكتشاف الغالبية العظمى بشكل غير مباشر باستخدام السرعة الشعاعية أو طريقة العبور.
في الحالة الأولى ، يتم الاستدلال على وجود الكواكب بناءً على تأثير الجاذبية لديهم على نجمهم الأم. بشكل أساسي ، يقيس علماء الفلك مقدار تحرك النجم ذهابًا وإيابًا لتحديد ما إذا كان لديه نظام من الكواكب ومدى كتلتها. في حالة طريقة العبور ، يتم اكتشاف الكواكب عندما تمر مباشرة أمام نجمها ، مما يؤدي إلى تعتيمها. هنا ، يتم تقدير الحجم والكتلة بناءً على مستوى التعتيم.
في سياق مهمتها ، رصدت مهمة كبلر حوالي 150000 نجم ، والتي تألفت بشكل أساسي خلال مهمتها الأولى التي تبلغ أربع سنوات من نجوم الفئة M. تُعرف أيضًا باسم الأقزام الحمراء ، وهذه النجوم منخفضة الكتلة وذات الإضاءة المنخفضة أصعب من ملاحظتها من شمسنا.
رسم بياني يوضح عدد الكواكب الخارجية المكتشفة حسب السنة. الائتمان: ناسا أميس / دبليو. ستينزل ، برينستون / تي. مورتون
منذ ذلك الوقت ، دخلت كبلر مرحلة جديدة ، تُعرف أيضًا باسم مهمة K2. خلال هذه المرحلة ، التي بدأت في تشرين الثاني (نوفمبر) 2013 ، غيّر كبلر تركيزه ليشمل المزيد من المراقبة في طريق النجوم من الفئة K و G - والتي تكون ساطعة وحارة مثل شمسنا تقريبًا.
وفقا لدراسة حديثة من مركز أبحاث ناسا أميس ، وجد كبلر أن حوالي 24٪ من نجوم الفئة M قد تحتوي على كواكب من المحتمل أن تكون صالحة للسكن بحجم الأرض (أي تلك التي يقل نصف قطرها عن 1.6 مرة عن كوكب الأرض). استنادًا إلى عدد نجوم الفئة M في المجرة ، يمثل هذا وحده حوالي 10 مليارات من العوالم الشبيهة بالأرض التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن.
وفي الوقت نفسه ، تشير تحليلات المرحلة K2 إلى أن حوالي ربع النجوم الأكبر التي تم مسحها قد يكون لها أيضًا كوكب بحجم الأرض يدور داخل مناطقها الصالحة للسكن. مجتمعة ، تشكل النجوم التي لاحظها كبلر حوالي 70 ٪ من تلك الموجودة داخل مجرة درب التبانة. لذلك يمكن للمرء أن يقدر أن هناك عشرات المليارات من الكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن في مجرتنا وحدها.
في السنوات القادمة ، سيتم إطلاق بعثات جديدة ، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) و عبور ساتل مسح الكواكب الخارجية (تيس). ستكون هذه المهمات قادرة على اكتشاف الكواكب الأصغر التي تدور حول النجوم الخافتة ، وربما حتى تحديد ما إذا كانت هناك حياة على أي منها.
بمجرد بدء هذه المهام الجديدة ، سيكون لدينا تقديرات أفضل لحجم وعدد الكواكب التي تدور حول نجم نموذجي ، وسنكون قادرين على التوصل إلى تقديرات أفضل للعديد من الكواكب الموجودة في المجرة. لكن حتى ذلك الحين ، لا تزال الأرقام مشجعة ، لأنها تشير إلى أن فرص الذكاء خارج الأرض عالية!
لقد كتبنا العديد من المقالات حول المجرات من أجل Universe Today. هنا كم عدد النجوم الموجودة في درب التبانة؟ و كم عدد الكواكب الموجودة في النظام الشمسي؟ و ما هي الكواكب خارج الطاقة الشمسية؟ و تقول الدراسة إن الكواكب تكثر حول نجومها القزمة الحمراء و الحياة بعد كبلر: بعثات كوكب خارج المجموعة الشمسية القادمة .
إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات حول المجرات ، تحقق من ذلك النشرات الإخبارية لهبلسيت حول المجرات ، وهنا صفحة العلوم في وكالة ناسا حول المجرات .
لقد سجلنا أيضًا حلقة من برنامج Astronomy Cast عن المجرات - الحلقة 97 .
مصادر:
