آخرین روش ناسا برای شکار سیارات فراخورشیدی؟ شما را به خدمت گرفتن

از بین تمام اه، بزرگ و جاه طلبانه در نجوم در حال حاضر، یکی از هیجان انگیزترین آنها کشف و شناسایی سیارات فراخورشیدی یا سیارات خارج از منظومه شمسی است. ما می د،م که احتمالاً به اندازه ستاره های جهان سیارات فراخورشیدی وجود دارد، و این تعداد تقریباً به طور قطع شامل برخی از سیارات شبیه زمین می شود، در واقع، ما تازه شروع به ،اشیدن سطح کشف این عجیب و غریب و جدید کرده ایم. دنیاها

زلم گفت: “به ،وان یک پروژه علمی شهروندی، ما اه، علمی و همچنین اه، آموزشی داریم تا الهام بخش نسل بعدی یادگیرندگان STEM باشیم، افرادی که امیدواریم به سمت نجوم بروند.”

با کشف سیارات فراخورشیدی بیشتر در هر ماه، پتانسیل اخترشناسان حرفه ای و آماتور برای اکتشافات بی حد و حصر است.

یک طرح این است که ببینیم آیا تلسکوپ‌های کوچکی که در هماهنگی کار می‌کنند می‌توانند سیارات کوچک‌تری مانند آن‌هایی که ابر زمین‌ها نامیده می‌شوند را رصد کنند یا خیر. هدف بلندمدت دیگر انجام مشاهدات بیشتر از ستارگان میزبان در فرآیندی به نام نظارت بر تغییرپذیری ستاره‌ای است که می‌تواند به اندازه‌گیری دقیق‌تر گذر سیاره‌های فراخورشیدی کمک کند.

این ابزار در فضای ابری آپلود شده است تا دسترسی به آن حتی از طریق تلفن همراه آسان تر شود، بنابراین اکنون هر ،ی که زمان و علاقه دارد می تواند یاد بگیرد که چگونه داده های سیاره فراخورشیدی را با استفاده از ابزارهای حرفه ای پردازش کند. آنها هر مرحله را طی می کنند، از برداشتن داده های خام از تلسکوپ گرفته تا تعیین ویژگی های یک سیاره فراخورشیدی مشاهده شده.

الهام بخش نسل بعدی

اخترشناسان ابزارهایی مانند تلسکوپ فضایی پیشرفته جیمز وب دارند تا به آنها کمک کند سیارات فراخورشیدی را شناسایی کنند و به جو آنها نگاه کنند، اما تنها زمان رصد بسیار زیادی در این تلسکوپ های بزرگ و معروف وجود دارد. بنابراین برای کمک به یافتن سیارات فراخورشیدی جدید، ناسا به یک منبع کم استفاده روی می آورد: شهروند دانشمندان.

بسیاری از افرادی که تا کنون به دیده بان سیارات فراخورشیدی کمک کرده اند، منجمان آماتور جدی هستند که سال ها وقت صرف ساختن تلسکوپ های چشمگیر کرده اند و در رصد سیارات فراخورشیدی بسیار با تجربه هستند. اما این سطح از تعهد و تج،ات به هیچ وجه مورد نیاز نیست، و Zelem و تیم از هر ،ی که علاقه مند به مشاهده است استقبال می کند تا به آنها بپیوندد.

زلم گفت: «ما افرادی را درگیر می‌کنیم که هرگز تصویربرداری از سیاره‌های فراخورشیدی انجام نداده‌اند، هرگز عکاسی نجومی نکرده‌اند یا حتی از طریق تلسکوپ نگاه نکرده‌اند. اعضای گروه با تجربه تر، اعضای جدیدتر در گروه Slack پروژه را آموزش و راهنمایی می کنند، از یکدیگر حمایت می کنند و به آنها کمک می کنند تا یاد بگیرند. “این یک گروه واقعاً عالی از مردم است و من به آنها افتخار می کنم.”

عصر طلایی تحقیقات سیارات فراخورشیدی

سپس اخترشناسان آماتور در Exoplanet Watch تلاش می‌کنند تا محدودیت‌های زمان گذر سیاره فراخورشیدی را بیابند، بنابراین وقتی وب مشاهدات خود را انجام می‌دهد، بهترین شانس ممکن را برای دیدن گذر و ،ب اطلاعات بیشتر در مورد هدف دارد.

سایر تلسکوپ های زمینی حرفه ای نیز سیارات فراخورشیدی را رصد می کنند، اما با یک مانع بزرگ و غیرقابل پیش بینی روبرو هستند: آب و هوا. اگر آسم، ابری بر فراز یک رصدخانه وجود داشته باشد، رصدهای یک شب کامل از بین خواهند رفت – چیزی که هر ستاره شناس حرفه ای با آن برخورد کرده است. زلم گفت: «شب های زیادی وجود دارد که من شخصاً در ج، غربی ایالات متحده، یا Mauna Kea در هاوایی، به دلیل آب و هوا از دست داده ام. “این خطری است که با گرفتن وقت در هر رصدخانه حرفه ای تصادفی انجام می دهید.”

در این مجموعه داده، بیش از 2000 منحنی نور وجود دارد که می تواند نشان دهنده گذر سیاره فراخورشیدی باشد، و از عموم مردم دعوت می شود تا در این تجزیه و تحلیل داده ها کمک کنند. با این حال، یک چیز خاص در مورد این پروژه این است که آن‌طور که در پروژه‌های علمی شهروندی دیگر مانند پروژه‌های Zooniverse دیده می‌شود، یک نوع ساده تحلیل یا طبقه‌بندی داده نیست. در عوض، شهروند دانشمندان می توانند دقیقاً از همان برنامه پردازش داده استفاده کنند که توسط متخصصان ناسا استفاده می شود.

رصدخانه میکرو در توس،، آریزونا
د،ل مونیزاگا

جایی که Exoplanet Watch وارد می شود، انجام این پیش بررسی یا پیش رصد است. زلم توضیح داد: ما به اصلاح زمان‌بندی کمک می‌کنیم تا بتو،م از جیمز وب به طور مؤثرتری استفاده کنیم و امیدواریم از آن علم بیشتری به دست آوریم.

تلسکوپ در اتاق زیر شیرو،

ستاره شناسان حرفه ای در ناسا قبلاً یک دهه را صرف توسعه و استفاده از یک ابزار تجزیه و تحلیل داده ها به نام Exotic کرده بودند که تا حد امکان دقیق و مفید برای تحقیقات سیارات فراخورشیدی بهینه شده بود. زلم گفت: “و بسیار آشکار شد که بهترین راه برای اطمینان از اینکه کاربران ما نتایج خوبی از داده های خود دریافت می کنند این بود که به آنها اجازه دهیم از همان ابزار داده دقیق استفاده کنند.”

تلسکوپ فضایی جیمز وب را بگیرید. این تلسکوپ فوق العاده قدرتمند نه تنها می تواند سیارات فراخورشیدی را شناسایی کند، بلکه می تواند جو آنها را نیز رصد کند، کاری که عملا هیچ ابزار دیگری در نجوم نمی تواند انجام دهد. اما تنها ساعات زیادی در روز وجود دارد و مشاهده زمان بسیار ارزشمند است.

این همان روشی است که توسط بسیاری از تلسکوپ های حرفه ای شکار سیاره فراخورشیدی، مانند ماهواره بررسی سیاره فراخورشیدی گذری ناسا (TESS) یا ماهواره مشخص کننده سیاره اگزوپلنت آژانس فضایی اروپا (CHEOPS) استفاده می شود. این هر دو تلسکوپ فضایی هستند، به این م،ی که دید عالی از فضا بدون مانع جو زمین دارند، اما مشاهده زمان بر روی آنها بسیار محدود است.

و برای ،، که نگران اشتباه ، و بهم ریختن داده‌ها هستند، زلام می‌گوید که نقطه قوت داشتن چند کاربر این است که داده‌ها را می‌توان در مقابل مشاهدات دیگر بررسی کرد: «اگر یک کاربر دارید که به‌طور تصادفی اشتباه می‌کند یا از اشتباه استفاده می‌کند. مقادیر در هنگام تفسیر داده های آنها، این داده ها می توانند توسط گروه بزرگتری از ناظران حذف شوند.”

مشارکت بدون تلسکوپ

داشتن یک دوربین دیجیتال برای ضبط مشاهدات خود به تلسکوپ و مک،زم ردیابی برای کمک به تعقیب هدف در هنگام حرکت در آسمان برای رصدگران مفید است. اما مانع ورود به پروژه کمتر از آن چیزی است که تصور می کنید.

زلم و سایر اعضای تیم دیده بان سیاره فراخورشیدی مشتاق هستند تا اطمینان حاصل کنند که ستاره شناسان آماتوری که روی این پروژه کار می کنند به رسمیت شناخته می شود و بسیاری از آنها به ،وان نویسندگان اصلی در این پروژه معرفی شده اند. انتشارات دانشگاهی در مورد کار آنها اما بسیاری از کارهای انجام شده توسط این پروژه در مورد سرفصل‌های پر زرق و برق مانند کشف سیارات فراخورشیدی کاملاً جدید نیست – در عوض، در مورد افرادی است که فداکارانه زمان و تلاش خود را برای امکان دادن به اکتشافات علمی بزرگ برای انجام کارآمدتر اختصاص می‌دهند.

با توجه به اینکه اکنون بیش از 5000 سیاره فراخورشیدی شناخته شده وجود دارد، ممکن است فکر کنید که رصد این سیارات آسان است. اما اینطور نیست. رصد مستقیم بیشتر سیارات فراخورشیدی غیرممکن است، زیرا آنها بسیار کوچکتر و کم نورتر از ستاره هایی هستند که به دور آنها می چرخند. بنابراین اخترشناسان آماتور، درست مانند حرفه ای ها، بر مشاهدات غیرمستقیم تکیه می کنند تا بدانند سیاره ای در آنجا وجود دارد.

زلم گفت: “شما برای انجام این مشاهدات به تلسکوپ خیلی بزرگ نیاز ندارید.” در واقع می‌تو،د از تلسکوپ‌های زیادی استفاده کنید که افراد ممکن است در اتاق زیر شیرو، یا گاراژ یا انبارشان داشته باشند.»

پروژه Exoplanet Watch به طور مداوم در حال گسترش است، با منابع داده جدید به طور مداوم به است، اضافه می شود، بنابراین همیشه چیز جدیدی برای افراد وجود دارد که روی آن کار کنند. اما Zellem می‌خواهد آن را حتی بیشتر بسط دهد و محدودیت‌هایی را که می‌توان با تلسکوپ‌های کوچک‌تر مشاهده کرد، کنار زد.

زلام گفت: “ما ستاره شناسان حرفه ای پیش ما آمده اند و می گویند: “هی، این هدفی وجود دارد که می خواهم در چند ماه آینده با جیمز وب آن را رصد کنم، آیا می تو،د به ما کمک کنید تا این هدف را مشاهده کنیم و زمان بندی را اصلاح کنیم؟”

داده‌های 24 ساعته از تمامی این رصدگران جمع‌آوری شد تا داده‌های معادل یک تلسکوپ متصل به بالونی که در سراسر جهان شناور است و در حال رصد می‌شود به دست آورد.

تسهیل مشاهدات توسط دیگران

زنی که به تلسکوپ نگاه می کند

این شبکه همچنین اجازه رصد سیارات فراخورشیدی را می دهد که مشاهده آنها برای یک کاربر غیرممکن است. یک سیاره فراخورشیدی غول پیکر گازی به نام HD 80606 bبرای مثال، گذر از ستاره خود بیش از 12 ساعت طول می کشد. اخترشناسان نه تنها باید تمام مدت این گذر را مشاهده کنند، بلکه باید قبل و بعد از گذر نیز مشاهداتی را انجام دهند تا از آن به ،وان خط پایه استفاده کنند، و به سادگی شب کافی برای رصد تمام وقت در هر نقطه ای از سیاره به غیر از قطب های افراطی

تصور هنرمند از یک سیاره بزرگ گازی که به دور یک ستاره کوتوله قرمز کوچک به نام TOI-5205 می چرخد.
تصویر توسط کاترین کین، با حسن نیت از موسسه کارنگی برای علم

یک برنامه جدید ناسا به نام ساعت فراخورشیدی از عموم مردم دعوت می کند تا با استفاده از همان روش های تحلیل داده ای که توسط متخصصان استفاده می شود، به رصد سیارات فراخورشیدی کمک کنند. برای آشنایی با نحوه کارکرد و پتانسیل کشف با استفاده از این رویکرد، با راب زلم از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا، اخترفیزیکدان و خالق برنامه تماشای سیاره فراخورشیدی صحبت کردیم.

چشمان آماتور به آسمان

کوچکترین تلسکوپ مورد استفاده در رصدها تا کنون فقط 3.5 اینچ است که اندازه معمولی برای یک تلسکوپ شروع کوچک است. از آنجایی که بیشتر مشاهدات از اجرام روشن ساخته می شوند، تلسکوپ های خانگی بسیار قدرتمند ضروری نیستند.

مردی با چراغ جلو که با تلسکوپ به آسمان شب نگاه می کند

دریافت کمک برای مشاهدات و تجزیه و تحلیل داده ها برای ستاره شناسان حرفه ای بسیار مهم است، اما هدف این پروژه نیز آوردن افراد بیشتری به این میدان است.

در دسامبر 2021، اعضای اگزوپلنت واچ با هم کار ،د تا این گذر کامل را از ابتدا تا انتها مشاهده کنند، از کاربران شرق آسیا شروع ،د، که سپس مشاهدات را به ،، که در هند، سپس اروپا و سپس آمریکای شمالی بودند، قبل از بازگشت به کاربران در ژاپن.

تمرکز اصلی Exoplanet Watch این است که به نوعی از سیاره به نام مشتری داغ – همانطور که زلم آنها را توصیف می کند، “سیاره های بزرگ در اطراف ستارگان درخشان” – و مشاهده گذر آنها است. گذر زم، اتفاق می افتد که یکی از سیارات بین ما و ستاره میزبانش می گذرد و به طور موقت نور ستاره میزبان را کم نور می کند. با مشاهده زمان دقیق و میزان این افت درخشندگی، ستاره شناسان می توانند اندازه این سیاره و فاصله آن از ستاره خود را دریابند.

رصدخانه نجومی زیر ستارگان آسمان شب.  آسمان آبی با صدها ستاره کهکشان راه شیری.  تایم لپس در حالت ستاره دنباله دار.
بلیش / شاتراستاک

Zellam گفت: «واقعاً احساس می‌شود که ما در عصر طلایی تحقیقات سیارات فراخورشیدی هستیم، و این باورن،ی و بسیار سرگرم‌کننده است که بتو،م در این زمینه کار کنیم. و من واقعاً فکر می کنم که علم شهروندی همچنان بخش بزرگی از این خواهد بود.

توصیه های سردبیران







منبع: https://www.di،altrends.com/،e/nasa-exoplanets-citizen-science/

این شامل درگیر شدن با جامعه نجوم آماتور پرشور و توانا می شود، اما همچنین شامل آوردن افراد جدیدی است که ممکن است قبلاً تجربه کمی یا اصلاً در این زمینه نداشته باشند.

با این حال، Exoplanet Watch شبکه ای از ستاره شناسان آماتور از سراسر جهان است. با داشتن ناظر، که از مکان های مختلف مطالعه می کنند، اثرات آب و هوا کاهش می یابد. حتی اگر در یک مکان هوا ابری باشد، ناظران در مکان های دیگر ممکن است دید واضحی داشته باشند.

کار با هم در سراسر جهان

حتی ،، که اصلاً به تلسکوپ دسترسی ندارند، می توانند در پروژه تماشای سیاره فراخورشیدی شرکت کنند. شاخه دوم پروژه، علاوه بر مشاهدات، تجزیه و تحلیل داده ها است. این پروژه به داده های آرشیوی دسترسی دارد که شامل داده های 10 ساله از یک تلسکوپ روباتیک 6 اینچی به نام رصدخانه خودمختار است که در توسان، آریزونا قرار دارد، توسط گروهی به نام اهدا شده است. جستجوی سیاره DIY.