סיקור מקיף

אם יש כוכב לכת קטן, הוא יתגלה

החיפוש אחר כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש הוגבל עד כה לפלנטות גדולות. שיטה חדשה מאפשרת לזהות גם כוכבי לכת הדומים לכדור ארץ

ערן אופק

קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/ofek020904.html

תנאי יסודי לקיום חיים מחוץ לכדור הארץ הוא קיומם של כוכבי לכת “דמויי ארץ” סביב כוכבים אחרים (כוכב לכת דמוי ארץ הוא פלנטה שגודלה ומרחקה מהכוכב האם שלה דומים לגודלו של כדור הארץ ולמרחקו מהשמש). במאמר שהתפרסם בסוף השבוע שעבר בכתב העת “Science” הדגימה קבוצה בינלאומית של אסטרונומים, שהשתמשו בטלסקופים הנמצאים בישראל, בצ'ילה ובניו זילנד, את יעילותה של שיטה המכונה “עידוש כבידתי” לגילוי כוכבי לכת דמויי ארץ. החלק המכריע של התצפיות נעשה על ידי חברי הצוות הישראלי – בהם פרופ' דן מעוז והדוקטורנט יפתח ליפקין מאוניברסיטת תל אביב – במצפה הכוכבים ע”ש וייז ליד מצפה רמון. מהתוצאות, המוצגות במאמר, עולה שאם כוכבי לכת ארציים קיימים מסביב לכוכבים אחרים, הם יתגלו בשנים הקרובות.

בעשור האחרון הצליחו אסטרונומים לגלות יותר ממאה כוכבי לכת המקיפים כוכבים מחוץ למערכת השמש שלנו. רובם הגדול של כוכבי הלכת האלה נמצאו באמצעות מדידת שינויים קלים במהירותם של הכוכבים שאותם הם מקיפים.

שינויי המהירות נגרמים בשל השפעת כוח המשיכה של כוכב הלכת על הכוכב שאותו הוא מקיף. כוכב הלכת אמנם קטן ביחס לכוכב, ולפיכך כוח המשיכה שהוא מפעיל קטן יחסית, אך די בכך כדי לגרום לרטט בתנועתו של הכוכב. חסרונה של שיטה זו כיום הוא שהיא מאפשרת למצוא אך ורק כוכבי לכת ענקיים, שמסתם כשל כוכב הלכת צדק (פי 300 ממסת כדור הארץ). לעומת זאת, שיטת העידוש הכבידתי רגישה גם לכוכבי לכת ארציים.

מתורת היחסות הכללית עולה שכאשר אור ממקור רחוק חולף בדרכו בקרבת מאסה גדולה, למשל כוכב, מסלול קרני האור יתעקם. תנועת קרני האור במסלולים עקומים נחזתה על ידי איינשטיין כבר ב-1915, והתופעה קיבלה את השם “עדשת כבידה” בשל הדמיון בינה לבין מה שקורה כאשר קרני אור פוגעות בעדשה. תופעת עיקום קרני האור נצפתה ונמדדה בשלל תופעות אסטרונומיות. בפעם הראשונה שבה נצפתה התופעה, בשנת 1919, יצאו שתי משלחות בריטיות לאפריקה ולדרום אמריקה לצפות בליקוי חמה מלא. המשלחות מדדו את מיקומם של כוכבים בקרבת הדיסקה של השמש והראו שכאשר השמש נמצאת בין הכוכבים לבין כדור הארץ, מיקומם של הכוכבים נראה שונה במקצת מהמיקום האמיתי שלהם.

הסטת מסלולן של קרני האור היוצאות מכוכב רחוק, בשל מעבר של עצם המשמש כ”עדשת כבידה” בינו לבין הצופה בכדור הארץ, גורמת לכך שכמות קרני האור המגיעות אל הצופה גדלה ועוצמת האור של הכוכב מוגברת. אירועים מעין זה הם נדירים ביותר, ובכל רגע נתון היא מתרחשת רק באחד מכל מיליון כוכבים בגלקסיה שלנו.

אסטרונומים מגלים תופעות של עידוש כבידתי על ידי ניטור ממוחשב של עוצמת האור של מיליוני כוכבים. כאשר מתגלה כי עוצמת האור של כוכב מוגברת בשל עידוש כבידתי, אפשר להשתמש בתופעה כדי לחפש כוכבי לכת בקרבתו של הכוכב המשמש כעדשת כבידה. כוכבי הלכת הללו אינם נראים ועוצמת אורם אינה מוגברת, אבל השפעתם על עוצמת האור של הכוכב הרחוק ניתנת למדידה, ובהסתמך עליה אפשר ללמוד לא רק על קיומם של כוכבי הלכת (או אי-קיומם) אלא גם על תכונותיהם, כגון מאסה ומרחקם מהכוכב האם.

במחקר שהתפרסם ב”Science” מדווח על כוכב שעוצמת האור שלו הוגברה ביותר מפי 500 בשל עידוש כבידתי – ההגברה הגדולה ביותר שנמדדה אי פעם. ההגברה העצומה באירוע זה היא שאיפשרה רגישות גדולה לכוכבי לכת. תצפיות רבות בשיא האירוע, שנעשו ממצפה רמון, הראו כי הכוכב ששימש כעדשת כבידה הוא כוכב בודד ללא כוכבי לכת המקיפים אותו. שיא האירוע התרחש בזמן שבצ'ילה ובניו זילנד היה יום, ועל כן התצפיות שנערכו במצפה רמון הן שאיפשרו לשלול את קיומם של כוכבי לכת באזורים נרחבים סביב כוכב זה.

אף שאירועי עידוש כבידתי נצפים בהמוניהם, אירועים בעלי עוצמת הגברה כה גבוהה הם נדירים למדי. מעקב רציף אחרי אירועים כאלה יאפשר חיפוש יעיל אחר כוכבי הלכת המקיפים אותם. לדברי פרופ' מעוז, אילו היו כוכבי לכת דמויי ארץ סביב הכוכב שבו צפו החוקרים, ישנה סבירות גדולה שהם היו מתגלים. ממצאי המחקר, הוא מוסיף, מראים כי בשנים הקרובות ניתן יהיה לאתר כוכבי לכת ארציים ולקבוע את שכיחותם. יתרה מכך, עצם קיומם של כוכבים שאין להם כוכבי לכת, כמו זה שהתגלה במחקר, יכול לחדד את הבנתנו בדבר תהליך יצירת כוכבי לכת מסביב לכוכבים אחרים.

הכותב היה חבר בצוות החוקרים שפירסם את ממצאיו בכתב העת “Science”. המאמר פורסם לראשונה בעיתון הארץ.

ידען כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~935014479~~~54&SiteName=hayadan

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

דילוג לתוכן