ידענים: חלל ואסטרונומיה | כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש

מאת 30 ביולי 2017 126 תגובות

חוקרים זיהו אותות שעשויים להצביע על קיומו של ירח ענק בגודל של נפטון, המקיף כוכב לכת חוץ-שמשי בגודל של צדק, במרחק של 4,000 שנות אור מאיתנו. החוקרים מדגישים שהזיהוי אינו וודאי, והם יבצעו בקרוב תצפיות עוקבות באמצעות טלסקופ החלל האבל כדי לאשש את דבר קיומו.

הדמייה של ירח סביב כוכב לכת חוץ-שמשי. מקור: NASA/JPL-Caltech.

הדמייה של ירח סביב כוכב לכת חוץ-שמשי. מקור: NASA/JPL-Caltech.

בשנים האחרונות אנו עדים לגילויים הולכים וגדלים של כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש שלנו, רובם בזכות אחת ממשימות החלל הפוריות ביותר של נאס"א – טלסקופ החלל קפלר. כעת, הטלסקופ עשוי לסייע בגילוי הראשון של ירח מחוץ למערכת השמש (המכונה באנגלית Exomoon, "אקסו-מון"). צוות חוקרים חשף לאחרונה כי הצליח לזהות אותות במידע שמדד קפלר, המעידים על קיומו האפשרי של ירח חוץ-שמשי.

הזיהוי האפשרי נעשה במסגרת פרויקט HEK (ראשי תיבות של Hunt for Exomoons with Kepler), שהוא שיתוף הפעולה המדעי הראשון שמיועד לחיפוש אחר ירחים חוץ-שמשיים.

החוקרים הדגישו כי הזיהוי אינו וודאי עדיין, אך אם הוא יאומת, בתצפיות המשך שמתוכננות להתבצע השנה על ידי טלסקופ החלל האבל, הוא יהיה לגילוי הראשון אי פעם של גוף כזה. ד"ר דייוויד קיפינג מאוניברסיטת קולומביה בניו יורק, שעומד בראש צוות החוקרים, השתדל להישמע ספקני ואמר לאתר New Scientist: "היו לנו מועמדים בעבר שחקרנו אותם, ורובם התפוגגו". "בשלב זה אנחנו מתארים אותו רק כמשהו שעולה בקנה אחד עם ירח, אבל מי יודע, אולי זה משהו אחר", הוא אמר ל-BBC.

כוכב הלכת החוץ-שמשי שסביבו חג הירח המשוער הוא Kepler-1625b, ואם הוא אכן קיים – החוקרים מניחים שמרחקו מכוכב הלכת עומד על כ-2 מיליון ק"מ. כוכב הלכת עצמו נמצא במסלול בן כ-290 יום סביב כוכב שגודלו כמעט כפול מהשמש שלנו. כל המערכת נמצאת במרחק של כ-4,000 שנות אור, בקבוצת הכוכבים ברבור.

הירח המשוער שונה לחלוטין ממה שאנו מכירים במערכת השמש שלנו – הוא דומה בגודלו לנפטון (שגדול פי 4 מכדור הארץ), ומקיף כוכב לכת בגודל של צדק (אך עם מסה הגדולה פי 10 מזו של צדק). במערכת השמש שלנו רובם המוחלט של הירחים קטנים מאד בהשוואה לכוכב הלכת אותו הם מקיפים, עם מעט מאד חריגים (ובהם הירח של כדור הארץ והירח כארון של פלוטו).

מכיוון שהירח גדול מאד ביחס לכוכב הלכת שלו, החוקרים שוללים את האפשרות שהוא נוצר ביחד עם כוכב הלכת מהתגבשות של חלקיקים בדיסקת גז ואבק קדומה, ממנה נוצרת מערכת פלנטרית, כפי שהתיאוריה המקובלת מסבירה את היווצרותם של הירחים של ענקי גזים כמו צדק במערכת השמש שלנו.

החוקרים מעריכים שאם הירח אכן קיים, אזי גודלו דומה לזה של ענק הקרח נפטון במערכת השמש שלנו - שגדול פי 4 בערך מכדור הארץ. כוכב הלכת אותו מקיף הירח המשוער דומה בגודלו לצדק, שגדול מנפטון בערך פי 3. מקור: NASA / Jcpag2012.

השוואה בין נפטון וכדור הארץ. החוקרים מעריכים שאם הירח אכן קיים, אזי גודלו דומה לזה של ענק הקרח נפטון במערכת השמש שלנו – שגדול פי 4 בערך מכדור הארץ. כוכב הלכת אותו מקיף הירח המשוער דומה בגודלו לצדק, שגדול פי 3 מנפטון. מקור: NASA / Jcpag2012.

במקום זאת, החוקרים מציעים שתי אפשרויות להיווצרות ירח ענק כל כך – אפשרות אחת היא שהוא נוצר בנפרד ונלכד מאוחר יותר בכוח המשיכה של כוכב הלכת, בדומה לירח טריטון של נפטון. האפשרות השנייה מזכירה את אופן ההיווצרות המשוער של הירח של כדור הארץ – התנגשות אדירה בכוכב הלכת עשויה הייתה לזרוק חומר רב למסלול סביב כוכב הלכת, שהתגבש מאוחר יותר לכדי ירח.

החוקרים גילו את הסימנים המעידים על קיומו של הירח באופן דומה לזה שבו התגלה כוכב הלכת שלו. עקב המרחק העצום, הטכנולוגיה הנוכחית לא מאפשרת צפייה ישירה בכוכב הלכת, ובוודאי שלא בירח שלו. במקום זאת, החוקרים משתמשים במספר שיטות זיהוי לא ישירות. אחת מהן, "שיטת הליקוי", תרה אחר העמעום שכוכב הלכת יוצר באור הכוכב, כאשר הוא עובר בינו ובין הטלסקופ.

כאשר יש לכוכב הלכת ירח, גם הוא עשוי ליצור עמעום קטן באור הכוכב – לפני או אחרי העמעום הראשי של כוכב הלכת, בהתאם למיקומו סביב כוכב הלכת בזמן הליקוי. במידע שמדד קפלר נרשמו שלושה ליקויים של Kepler-1625b, ובהם ניתן לראות את הדעיכה בעוצמת אור הכוכב, שנוצרת על ידי כוכב הלכת עצמו. בנוסף, ניתן לראות דעיכה קטנה יותר, שמקדימה את העמעום הראשי או באה אחריו. בליקוי השלישי בתרשים (ראו בתמונה למטה) ניתן לראות שהעמעום המשני מופיע גם לפני וגם אחרי העמעום הראשי.

עד כה, זיהויים קודמים של ירחים חוץ-שמשיים, שהוכרזו בריש גלי בתקשורת, הופרכו מאוחר יותר. במקרה הזה, לעומת זאת, החוקרים ציינו שעד כה הוא שרד את כל המבחנים שהפריכו גילויים קודמים. לדבריהם, רמת הביטחון בזיהוי עומדת על 4 סיגמא, כשהמשמעות היא שיש סיכוי של 1 ל-16,000 שהמידע שנמדד נובע מצירוף מקרים. עם זאת, הם מדגישים שעדיין קשה לקבוע בוודאות שהגורם האחראי הוא בהכרח ירח.

שלושת הליקויים של כוכב הלכת החוץ-שמשי Kepler-1625b, שמדד טלסקופ החלל קפלר. ניתן לראות את הדעיכה בעוצמת אור הכוכב, שנוצר על ידי כוכב הלכת, אך גם דעיכה קטנה יותר, שמקדימה את העמעום הראשי או באה אחריו. בליקוי השלישי בתרשים ניתן לראות שהעמעום המשני מופיע גם לפני וגם אחרי העמעום הראשי. מקור: Teachey, Kipping, and Schmidt.

שלושת הליקויים של כוכב הלכת החוץ-שמשי Kepler-1625b, שמדד טלסקופ החלל קפלר. ניתן לראות את הדעיכה בעוצמת אור הכוכב, שנוצרת על ידי כוכב הלכת, אך גם דעיכה קטנה יותר, שמקדימה את העמעום הראשי או באה אחריו. בליקוי השלישי בתרשים ניתן לראות שהעמעום המשני מופיע גם לפני וגם אחרי העמעום הראשי. מקור: Teachey, Kipping, and Schmidt.

כדי לאמת את השערתם, הם יבצעו בקרוב תצפית עוקבת באמצעות טלסקופ החלל האבל, שלו יכולות גבוהות מקפלר. התצפית תיערך ב-29 באוקטובר השנה, אז Kepler-1625b יבצע ליקוי נוסף סביב הכוכב שלו, והחוקרים מקווים לצפות שוב בליקוי המשני שהירח שלו יעשה, אם הוא אכן קיים.

ראוי לציין שהחוקרים לא רצו לפרסם את דבר הזיהוי האפשרי כעת, והעדיפו לחכות עד לאישושו באמצעות האבל. אלכס טיצ'יי, שמשתתף במחקר, הסביר בבלוג באתר סיינטיפיק אמריקן: "ההכרזה והחזרה מאוחר יותר מתוצאות שעשויות להיות פורצות דרך, גורמת לשחיקה באמון הציבור במדע לאורך הזמן". עם זאת, מכיוון שהבקשה שלהם לבצע תצפית בהאבל הייתה חשופה לציבור ועמדה להתפרסם בין כה וכה, החוקרים העדיפו לפרסם זאת בעצמם באופן מעט אחראי יותר. הייתה גם סיבה פחות אלטרואיסטית להחלטתם – הם חששו שמדען אחר ישתמש במידע כדי לרשום את התגלית על שמו. כעת נותר לחכות ולהמתין מעט כדי לבדוק אם גם התגלית הזו לא "תתפוגג" בהמשך.

למאמר של החוקרים

ראו עוד בנושא באתר הידען:

126 תגובות ל “האם לראשונה התגלה ירח מחוץ למערכת השמש?”

  1. אנונימי

    אגב, זה לא ה"פוטונים שיצרו את דמות הפלנטה" (כפי שכתבת). זה – פוטון אחד ש'נמרח' על כל השטח…
    כושר ההפרדה (רזולוציה), של העדשה, זה מה שאחראי על תמונה יותר מפורטת – הודות לפוטונים שנקלטים ומופרדים אחד מהשני… טמבל.

הוספת תגובה

  • (will not be published)