نظرية آينشتاين النسبية تساعد على اكتشاف كوكب جديد

بمساعدة النظرية النسبية، التي وضعها ألبرت آينشتاين في أوائل القرن العشرين، اكتشف فلكيون كوكبًا له مدار حول نجم يبعد نحو 2000 سنة ضوئية، باستخدام طريقة جديدة، كان اعتمادها حلمًا يراود أصحابها قبل عشر سنوات.

يزيد حجم الكوكب الجديد قليلًا على حجم المشتري، وله زهاء ضعف كتلته. وهو يدور في فلك نجمه الأشبه بالشمس مرة كل 1.5 يوم. ويقدر الفريق، الذي اكتشف الكوكب، أن حرارته تبلغ نحو 1982 درجة مئوية.

توجد مثل هذه الكواكب بكثرة في الكون، ويمكن اكتشافها بما هو متاح للفلكيين من أجهزة ومعدات نظرًا إلى كتلتها الكبيرة وقربها من نجومها شديدة الحرارة. لكن ما يميّز هذا الاكتشاف هو أن الكوكب هو الأول الذي يُكتشف بطريقة يمكن أن تبسِّط عملية البحث عن كواكب، كما قال باحثون. وتقتصر فاعليتها على الكواكب الكبيرة، التي لها مدارات قريبة من نجومها، كما يعترف فريق الفلكيين، الذي اكتشف الكوكب الجديد.

تفتح باب الكواكب
وتبعث هذه الطريقة على الأمل باكتشاف مثل هذه الكواكب حين تكون نجومها خافتة، بحيث لا ترصدها التقنيات المتوافرة حاليًا. ويفتح هذا أمام الفلكيين إمكانية أن يضيفوا الكثير من الكواكب الموجودة خارج المنظومة الشمسية إلى مجموعة يزيد عدد كواكبها الآن على 800 كوكب.

لم تعد ثمة حاجة إلى البحث عن ارتعاش يحدث في طيف نجم من النجوم بتأثير كتلة الكوكب الذي يدور في فلكه. ولا حاجة بعد الآن إلى أن يمر كوكب أمام نجمه لاكتشافه.

بدلًا من ذلك كله، اعتمد الفلكيون على تضافر ثلاثة مؤثرات ضعيفة نسبيًا تعلو وتهبط على طول المدار الذي يختطه كوكب حول نجمه. يعطي هذا إشارة مختلفة إلى أداة اصطياد الكواكب غير المكتشفة، مثل مركبة كيبلر، التي أطلقتها وكالة الفضاء الأميركية بدلًا من الإشارة التي يعطيها الكوكب الخاسف أو المار أمام نجمه، كما أوضح ديفيد لاثام عضو الفريق الذي اكتشف الكوكب من مركز هارفرد ـ سمثسونيان للفيزياء الفلكية في الولايات المتحدة.

وقال لاثام لصحيفة كريستيان ساينس مونتر "إن مرور الكوكب أمام نجمه يستغرق وقتًا قصيرًا لا يزيد على ساعتين، ولكن المؤثرات الثلاثة، التي رصدها فريقه، "تعلو وتهبط باستمرار طيلة اكتمال دوران الكوكب في فلكه لمدة 36 ساعة تقريبًا، وبالتالي لا يكون من الصعب تمييز هذه الظواهر". كما تستطيع هذه الطريقة اكتشاف كواكب لا تمر أمام نجومها.

اقتراح قديم
كانت هذه الطريقة اقترحها قبل 10 سنوات الفيزيائي الفلكي في جامعة هارفرد آفي لويب وسكوت غاودي، الذي يعمل الآن مساعد بروفيسور في جامعة ولاية أوهايو، مستفيدين من النظرية النسبية الخاصة لألبرت آينشتاين.

وتقول النظرية النسبية الخاصة في إحدى فرضياتها إنه عندما ينطلق جسم بسرعة تقرب من سرعة الضوء فإن أي ضوء ينبعث منه يبدو أشد كثافة على امتداد مسار الجسم مشكلًا حزمة ضوئية. وللراصد، الذي يراقب اقتراب الجسم، يبدو الضوء أسطع مما لو كان الجسم ساكنًا.

يتبدى هذا المؤثر بأقوى صوره في ظواهر فلكية، مثل انبعاثات أشعة غاما، حيث تتسارع المادة التي تنبعث منها الأشعة إلى 99.9 في المئة من سرعة الضوء، كما أوضح الدكتور لويب.

وللفلكي، الذي ينظر مباشرة إلى الحزمة الضوئية، فإن هذا المؤثر الذي تحدث عنه آينشتاين يمكن أن يوهمه بأن الضوء ينطلق بسرعة أكبر من 300 ألف كيلومتر في الثانية. وتنبعث مثل هذه الحزم الضوئية من أقطاب ثقوب سوداء ذات كتل فائقة.

وبعدما صمّم فريق الفلكيين برنامجًا على الكمبيوتر يبحث عن المؤثرات الثلاثة، قام بتحليل 26 نجمًا مرشحًا لإثبات الطريقة الجديدة. وأعطى النجم المعروف باسم كيبلر 76 دليلًا على وجود كوكب فسُمّي كيبلر 76 بي. وتأكد اكتشاف الكوكب عندما سجلت عمليات رصد إضافية الارتعاش في طيف النجم.