تلسكوپ بعدي ناسا قادر به كشف ۱۴۰۰ سياره فراخورشيدي جديد خواهد بود

براساس يك مطالعه جديد، تلسكوپ بعدي ناسا قادر به كشف ۱۴۰۰ دنياي جديد است كه برخي از آن‌ها ممكن است با زمين قابل‌مقايسه باشند. تلسكوپ مدارپيما با نام مستعار WFIRST به‌عنوان ميراثي از مأموريت‌هاي قبلي براي پاسخ به سؤال‌هاي بنيادي در رابطه با ماهيت كيهان و جستجوي حيات فرازميني ساخته خواهد شد.

 WFIRST (تلسكوپ نقشه‌برداري در ميدان ديد مادون قرمز) يكي از مأموريت‌هاي پرچم‌دار آينده است كه انتظار مي‌رود به‌دنبال تلسكوپ فضاي جيمز وب (JWST) ساخته شود. ناسا برنامه‌ي اين پروژه را در فوريه‌ي ۲۰۱۶ آغاز كرد. WFIRST در مي ۲۰۱۸ در يك ارزيابي مهم انجمن مديريت برنامه‌هاي ناسا نمره‌ي قبولي گرفت و وارد فاز طراحي اوليه شد.

بودجه‌ي اين تلسكوپ تاكنون ۳/۲ ميليارد دلار آمريكا برآورده شده است و تاريخ پرتاب آن، اواسط ۲۰۲۰ خواهد بود. بااين‌حال با درس‌هايي كه از پروژه‌ي جيمز وب مي‌توان گرفت، اين احتمال وجود دارد كه بودجه‌ي چنين پروژه‌هاي بلندپروازانه‌اي به شكل چشمگيري افزايش پيدا كند و تخمين‌هاي اوليه بسيار خوشبينانه باشند.

تصوير هنري از تلسكوپ مداري WFIRST

WFIRST با دو هدف اصلي طراحي شده است. تلسكوپي كه با هدف درك ماهيت انرژي تاريك به مشاهده‌ي دقيق كيهان بپردازد (به اعتقاد بعضي ستاره‌شناس‌ها، انرژي تاريك نيروي مبهمي است كه در انبساط كيهان نقش دارد). هدف ديگر اين رصدخانه‌ي فضايي، يافتن سياره‌هاي ناشناسي است كه بسياري از آن‌ها در فاصله‌اي دورتر از ستارگان والد خود قرار گرفته‌اند و با دنياهايي كه تاكنون كشف شده‌اند، تفاوت دارند.

كپلر با نگاه كردن به سياره‌هاي فراخورشيدي كه نزديك به مدار ستاره‌ي خود مي‌چرخند (در فاصله‌اي كمتر از زمين تا خورشيد قرار دارند) مأموريت خود را آغاز كرد. WFIRST با كشف سياره‌هاي دورتر از ستاره‌ي والد خود، به اين مأموريت ادامه خواهد داد.

اين تلسكوپ با روشي به نام ريزهمگرايي گرانشي به جستجوي اين دنياهاي دوردست خواهد پرداخت. در اين روش، تلسكوپ به مطالعه خميدگي يا بزرگنمايي نور يك ستاره‌ي دوردست مي‌پردازد. اين خميدگي يا بزرگنمايي حاصل تأثير گرانشي يك سياره‌ي فراخورشيدي در حال چرخش بين ستاره‌ي مركزي و تلكسوپ ناظر است.

روش ريزهمگرايي براي اولين‌بار در انديشه متخصصينيه‌ي نسبيت عام آلبرت اينشتين پيش‌بيني شد. ستاره‌شناسان با تحليل نور منبع پس‌زمينه مي‌توانند جرم دنياي موردانديشه متخصصين و فاصله‌ي گردش به دور ستاره را تعيين كنند. بااين‌حال، رويدادهاي ريزهمگرايي بسيار نادر هستند و براي هر سياره‌ي فراخورشيدي، گاهي هرچند ميليون سال رخ مي‌دهند و تنها چند ساعت دوام مي‌آورند.

اگرچه وسعت ديد WFIRST بخش كوچكي از آسمان را در برمي‌گيرد اما اين نسبت باز هم از تلسكوپ‌هاي فضايي ديگر بيشتر است. تركيب منحصربه‌فرد WFIRST (ميدان ديد وسيع و وضوح بالا)، آن را به يك گزينه‌ي قدرتمند براي جستجوهاي ريزهمگرايي سياره‌اي مناسب مي‌سازد. تلسكوپ‌هاي فضايي مانند هابل و جيمز وب تلسكوپ‌هايي تك‌منظوره هستند.

پژوهش‌هاي اخير، دقيق‌ترين تخمين از اكتشافات قابل‌انتظار WFIRST از سياره‌هاي فراخورشيدي را ارائه مي‌دهند. پژوهشگرها براي اين تخمين از يك مجموعه شبيه‌سازي استفاده كردند كه معيارهاي متعددي مثل طيف كامل طرح‌هاي پيشنهادي WFIRST را دربرمي‌گيرند.

براساس آرشيو سياره‌هاي فراخورشيدي ناسا تاكنون كشف ۳۹۱۷ سياره از اين نوع تأييد شده است. براساس مطالعه‌هاي جديد، WFIRST قادر به شناسايي ۱۴۰۰ دنياي جديد خواهد بود كه احتمالا ۱۰۰ عدد از اين سياره‌ها شرايطي مشابه زمين دارند.

 براي مثال با تحليل سياره‌هايي كه با روش ريزهمگرايي كشف شده‌اند مي‌توان به نحوه‌ي شكل‌گيري انواع سياره‌هاي فراخورشيدي پي برد. ستاره‌شناس‌ها با اين اطلاعات مي‌توانند به مقايسه‌ي منظومه‌ي شمسي با منظومه‌هاي ديگر بپردازند. درنتيجه مي‌توانند به جستجوي حيات فرازميني بپردازند و به اين سؤال پاسخ دهند كه آيا منظومه‌ي شمسي تنها منظومه‌ي مناسب براي حيات است يا خير.