Skip to content

התגלה כוכב לכת חדש בשיטה המבוססת על תורת איינשטיין

כוכב הלכת Kepler-76b , הנמצא בקבוצת הכוכבים ברבור (Cygnus) במרחק של כאלפיים שנות אור מאיתנו, הינו בעל מסה כפולה ממסתו של צדק, וסובב קרוב מאד לשמש שלו, עם זמן מחזור של יום וחצי
פחות מדקהזמן קריאה: דקות

כוכב לכת מחוץ למערכת השמש התגלה באמצעות שיטה חדשה, המבוססת על תורת היחסות של איינשטיין.

צוות אסטרונומים מאוניברסיטת תל אביב ומהמרכז לאסטרופיזיקה המשותף לאוניברסיטת הארוורד ולמכון הסמטיסוניאן (CfA) הודיע על גילוי ראשון של כוכב לכת מחוץ למערכת השמש בשיטה חדשה המבוססת על תורת היחסות של איינשטיין. כוכב הלכת החדש, Kepler-76b, מכונה על ידי הצוות "כוכב הלכת של איינשטיין".

אילוסטרציה של כוכב הלכת החדש (גרפיקה: "dood Evan")
אילוסטרציה של כוכב הלכת החדש ושל מסלולו (גרפיקה: "dood Evan")

בשנתיים האחרונות מחפשים פרופסור צבי מזא"ה ותלמיד הדוקטורט שלו שמחון פייגלר מאוניברסיטת תל אביב כוכבי לכת בשיטה חדשה. הם בודקים את עצמת האור של עשרות אלפי שמשות רחוקות כדי למצוא שינויים מחזוריים הנגרמים על ידי כוכבי לכת בלתי נראים החגים סביבן. כוכבי הלכת גורמים לשינויים בעצמת האור על ידי שלשה אפקטים:

האפקט הראשון נובע מתורת היחסות של איינשטיין וגורם לשמש הרחוקה, הנראית ככוכב בשמי הלילה, לכוון חלק מן האור שלה לכיוון הצופה כאשר היא נעה אלינו. כתוצאה מכך עצמת האור עולה ויורדת כאשר השמש מבצעת תנועות קטנות הנגרמות על ידי כוכב הלכת החג סביבה. גילוי כוכבי לכת באמצעות אפקט זה הוצע עוד בשנת 2003 על ידי אבי לייב וסקוט גאודי. לייב הוא ראש המחלקה לאסטרונומיה באוניברסיטת הארוורד המשמש גם כפרופסור במינוי מיוחד על שם סאקלר באוניברסיטת תל אביב.

האפקט השני נובע מן העובדה שהשמש הרחוקה נמתחת לצורה דמוית ביצה בעקבות כוח הגאות שמפעיל עליה כוכב הלכת הסובב אותה. כתוצאה מכך נראית אותה שמש בהירה יותר כאשר אנו צופים בה מן הצד, בגלל שטח פנים גדול יותר, ובהירה פחות כשהצד "המחודד" פונה אלינו.

האפקט השלישי נובע מקרינת האור של אותה שמש המוחזר ע"י כוכב הלכת שלה. מכיוון ששינויי הבהירות הם קטנים מאד, שלושת האפקטים ניתנים לגילוי רק מתצפיות המבוצעות ע"י טלסקופים בחלל. הצוות מאוניברסיטת תל אביב, הנתמך ע"י מענק מתקדם של מועצת המחקר האירופאית (ERC), ניתח את הנתונים של יותר ממאה אלף כוכבים שנצפו ע"י טלסקופ החלל "קפלר" של נאס"א, וחיפש אחר האפקט היחסותי בשילוב עם שני האפקטים הנוספים.

כאשר התגלה מועמד לכוכב לכת, התחיל שיתוף פעולה בינלאומי עם הצוות של ד"ר דייב לייתם       מה-CfA, הכולל גם את ד"ר לרס בוחהייב , לצורך תצפיות ספקטרוסקופיות מהקרקע, על מנת לוודא את קיומו של כוכב הלכת.

לפני קצת יותר משנה, בשלישי במאי 2012, הבחינו פייגלר ומזא"ה בשלושת האפקטים באחד הכוכבים שנצפו ע"י קפלר. בעקבות זאת התבצעו תצפיות ע"י דייב לייתם וצוותו במצפה הכוכבים באריזונה, וכן ע"י לב טל-אור, תלמיד דוקטורט נוסף מתל אביב, במצפה הכוכבים בפרובאנס שבצרפת. התצפיות משני הטלסקופים אישורו ללא ספק את קיומו של כוכב הלכת, הנקרא כעת Kepler-76b.

הצוות, הכולל את פייגלר, טל-אור, מזא"ה, לייתם ובוחהייב הכריז בשבוע שעבר על הגילוי במאמר העומד להתפרסם בכתב העת המדעי The Astrophysical Journal.

כוכב הלכת Kepler-76b , הנמצא בקבוצת הכוכבים ברבור (Cygnus) במרחק של כאלפיים שנות אור מאיתנו, הינו בעל מסה כפולה ממסתו של צדק, וסובב קרוב מאד לשמש שלו, עם זמן מחזור של יום וחצי. קרבתו לשמש גורמת לו, כנראה, להיות נעול על ידי כוחות גאות, כך שצד אחד של כוכב הלכת פונה אל השמש כל הזמן. צד זה של כוכב הלכת מתחמם ע"י קרינת השמש שלו לטמפרטורה של כאלפיים מעלות צלסיוס.

תוך בחינה מדוקדקת של נתוני הבהירות של הכוכב, צוות המחקר גילה ראיות חזקות לכך שהחום הנבלע באטמוספרת כוכב הלכת נישא ע"י זרם רוחות חזק למרחק של כ-15,000 ק"מ. תופעה זו נצפתה בעבר רק בתחום האינפרה-אדום, ע"י טלסקופ החלל ספיצר (Spitzer) של נאס"א. זו הפעם הראשונה שזרם רוחות כזה נצפה בתחום האור הנראה בכוכב לכת מחוץ למערכת השמש. המחקר של זרמי רוחות כאלה חשוב מאד לצורך הבנת תגובת האטמוספרה של כוכב הלכת לקרינה בעוצמה גבוהה מאד.

כל כוכבי הלכת שנמצאו עד עתה בעזרת נתוני החללית קפלר התגלו מכיוון שמסלולם יוצר ליקוי של השמש הרחוקה אותה הם סובבים. המיוחד בשיטת הגילוי שפותחה ע"י פייגלר ומזא"ה הוא שניתן לגלות באמצעותה גם כוכבי לכת שמסלולם אינו יוצר ליקוי. "האירוניה היא שמסלולו של Kepler-76b בעצם יוצר ליקוי קטן המתרחש על שפתה של  השמש שלו" אומר פייגלר. "בגלל זה המערכת סווגה בתחילה ככוכב כפול. רק באמצעות הגילוי של שלושת האפקטים הצלחנו לזהות שזהו באמת כוכב לכת".

"זוהי הפעם הראשונה שנעשה שימוש בהיבט זה של תורת היחסות של איינשטיין לצורך גילוי כוכב לכת", אומר פרופ' מזא"ה, שהוא גם מדען חבר בתכנית החלל קפלר של נאס"א. "חיפשנו את האפקט החמקמק הזה במשך יותר משנתיים, ועכשיו אכן מצאנו בעזרתו כוכב לכת! זה מדהים שלייב וגאודי ניבאו זאת לפני יותר מעשור. פרופסור שי צוקר מאוניברסיטת תל אביב, תלמיד דוקטורט שלי לשעבר, היפנה את תשומת ליבי לאפקט הזה. תחילה לא חשבתי שהאפקט ניתן לגילוי, אך בהמשך נשביתי ברעיון. למזלנו קבלנו את תמיכת מועצת המחקר האירופאית לצורך ביצוע המחקר, וכן שיתפנו פעולה עם דייב לייתם שהאמין בפרוייקט והמשיך לבצע תצפיות של מועמדים שגויים שהעברנו אליו בתחילת החיפוש. לבסוף גילינו את Kepler-76b! זה ממש חלום שהתגשם."

"גילוי זה מוכיח את יכולת שיטת הגילוי החדשה," אומר פייגלר. "אנו מקוים למצוא כוכבי לכת נוספים רבים באמצעות אותה שיטה. כל זה אפשרי הודות לאיכות הגבוהה של הנתונים שנאס"א אוספת באמצעות החללית קפלר עבור יותר מ-150,000 שמשות רחוקות."

error: התוכן באתר מגפון ניוז מוגן
דילוג לתוכן