قطر تكتشف ثلاثة كواكب جديدة

تُعَد الكواكب النجمية التي تحمل أسماء قطر-3ب، وقطر-4ب وقطر-5ب من المجموعة التي تسمى كواكب المشتريات الحارة: فهي تشبه المشتري حجمًا (11 ضعف حجم الأرض) ومداراتها قريبة جدًّا من شموسها.

وهي تتوضع على بعد  1400-1800 سنة ضوئية من الأرض، ويمكن مشاهدتها في نفس الجزء من السماء الذي تشاهَد منه كوكبة أندروميدا، والتي تشاهَد بصورة أفضل في فصل الخريف من نصف الكرة الشمالي.

"تساعد دراسة الكواكب النجمية الخارجية على إضافة قطعة للغز الطريقة التي تَشكَّل بها نظامنا الشمسي. فمثلًا، قطر-4ب، هو واحد من أكبر الكواكب المكتشفة، ويعطينا فكرة عن كيف يمكن أن تكون الكواكب الكبيرة"، وفق قول الفلكي خالد السبيعي، المدير التنفيذي لمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة (QEERI)، الذي يعمل برنامج قطر للبحث عن الكواكب النجمية (QES) تحت مظلته.

اكتُشفت مجموعة QES الكواكب النجمية قطر-1ب وقطر-2ب في عامي 2010 و2012.

بهذا الاكتشاف، تحتل المجموعة المركز الخامس من بين ثلاثين برنامجًا عالميًّا للبحث عن الكواكب خارج المجموعة الشمسية  باستخدام التلسكوبات الأرضية. في الوقت الحالي، يُعرف وجود أكثر من 3000 كوكب خارج النظام الشمسي. 

تدور الكواكب الثلاثة المكتشَفة حديثًا حول ثلاثة نجوم مختلفة ودورتها المدارية قصيرة جدًّا. فالنجوم قطر-3ب وقطر-4ب وقطر- 5 ب تحتاج إلى 2,5 و1,8 و2.9 من الأيام فقط على التوالي لكي تتم دورتها حول شموسها. ويتشابه قطر-3ب وقطر-5ب نسبيًّا في الكتلة ونصف القُطر؛ فهي تعادل حوالي 4 مرات و1.1 مرة تلك الخاصة بكوكب المشتري. أما قطر-4ب فهو أكبر؛ إذ تعادل كتلته ونصف قطره 5.9 و1.6 أضعاف تلك الخاصة بأكبر كوكب في نظامنا الشمسي.

يحدد برنامج قطر للبحث عن الكواكب النجمية QES الكواكب الجديدة باستخدام عشرات الآلاف من الصور التي جُمعت بواسطة تلسكوباته في نيو مكسيكو (الولايات المتحدة)، وتينيريف (إسبانيا)، وأورومتشي (الصين). في كل موقع ثمة ثمانية تلسكوبات تسمح مواقعها للفريق بمراقبة السماء على مدى 24 ساعة.

"يتم التحكم في البيانات عن بُعد من مؤسستنا في قطر، وهي تُجمع من المواقع الثلاثة وتتم معالجتها في قطر"، كما يوضح السبيعي.

للعثور على الكواكب، يُجري الباحثون مسحًا لأجزاء كبيرة من السماء يوميًّا؛ لقياس اختلافات شدة الضوء مع مرور الوقت، وهو ما يعرف باسم "قياس الضوء الاستكشافي". وعندما يَلحظون "إشارة عبور" -أي انخفاض في درجة سطوع نجم بنسبة 1٪-  يتحققون من الأمر لتحديد ما إذا كان السبب في هذه الإشارة هو كوكب في مداره يمر أمام هذا النجم. ويُفترض وجود كوكب نجمي إذا تكررت الإشارة بانتظام، ممثلةً الزمن الذي يستغرقه الكوكب ليدور حول نجم.

وتنطوي العملية على استخدام "ملحوظات طيفية"، تسمح بدراسة تفصيلية للطيف الكهرومغناطيسي الذي يشع من النجوم. وهو يتيح للفريق التحقق من الظواهر الفيزيائية الفلكية الأخرى التي تنتج إشارات دورية مشابهة لما يصدره كوكب نجمي.

وقد جمع الفريق بيانات قياس الضوء الاستكشافي من النجوم الثلاثة بدءًا من خريف عام 2012 حتى نهاية عام 2014.

أُجريت الملحوظات الطيفية على مدى عدة أشهر حتى نهاية عام 2015/ بداية عام 2016. ومن المثير للاهتمام، أن الطيف الكهرومغناطيسي للشمس التي يدور حولها قطر-5ب كشف أنها كانت من بين النجوم الأكثر غنى بالمعادن المعروفة لاستضافة كوكب. 

"إننا المعهد الوحيد الذي يُجري هذا النوع من البحوث في العالمين العربي والإسلامي"، استنادًا إلى قول السبيعي.

"إنه عمل رائد في المنطقة؛ لأن المجموعة نجحت في بناء شبكة الرصد الخاصة بها من التلسكوبات الروبوتية وتشغيلها وصيانتها، ووضعتها في المناطق التي تتحقق فيها شروط المراقبة المُثلى، وطورت برمجياتها الخاصة لتحليل البيانات، وقد أثبت النظام ككل قدرته على إصدار ملحوظات عالية النوعية وبيانات سمحت للفريق بالنجاح في تحقيق اكتشافات إيجابية للكواكب النجمية"، وفقًا لقول علاء إبراهيم، مدير المرصد الفلكي في مدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا في مصر.

وعلى الرغم من عدم وجود مشاريع مماثلة تتطلب تمويلًا ضخمًا في المنطقة، يرى إبراهيم أن ثمة إمكانات هائلة لاستخدام البيانات المتاحة، مثل تلك المتوفرة من بعثة ناسا كيبلر، وفق قوله.

يعكف ثلاثة من طلاب إبراهيم في مدينة زويل على تطوير وتسريع أداة برمجية لمعالجة وتصفية بيانات مهمة كبلر للبحث عن الكواكب النجمية. "يشكل الكشف الذي حققه برنامج قطر للكشف عن الكواكب النجمية حافزًا ودافعًا إضافيًّا للباحثين الشباب في المنطقة"، وفقًا لقوله.

"يأتي نجاح فريقنا من توفر أعضاء فريق جيدين ومتعاونين دوليين محترفين"، كما يقول السبيعي. وقد تحقق هذا الاكتشاف الأخير بالتعاون مع مؤسسات في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وألمانيا وإيطاليا والدنمارك والسويد.

وقد نُشر هذا الاكتشاف الأخير في عدد يونيو 2016 من الدورية العلمية الشهرية للجمعية الفلكية الملكية البريطانية Monthly Noticess of the Royal Astronomical Society.

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.