توضح ناسا كيف ستكتشف LISA الكواكب الخارجية بفضل الموجات الجاذبية.

قدمت ناسا أبحاثًا جديدة تُظهر كيف يمكن لمهمة LISA (هوائي الليزر المتداخل الفضائي)، التي هي قيد التطوير حاليًا، أن تكشف عن الكواكب الخارجية من خلال تحليل الموجات الجاذبية. هذه الموجات، التي هي تموجات صغيرة في الزمكان ناتجة عن كتل تدور في مدارات، قد تكشف عن مجموعة فريدة من العوالم الخارجية في مجرتنا.

وفقًا لكيسي مكغرات، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة ماريلاند ومركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، فإن المصادر الأكثر شيوعًا لـ LISA ستكون أنظمة ثنائية تتكون من أقزام بيضاء في مدارات قريبة. إذا كانت كوكب خارجي يدور أيضًا في مثل هذا النظام، فإن وجوده يعدل الإشارة الناتجة عن الموجات الجاذبية بطريقة يمكن اكتشافها.

تتناول مقالتان نُشرتا في مجلة The Astrophysical Journal هذه الاكتشافات بالتفصيل. الأولى، التي كتبها مكغرات بمفرده، تحلل طريقة الكشف وتحدد الكتل الكوكبية والفترات المدارية المثلى لهذه التقنية. الثانية، التي كتبها بالتعاون مع باحثين آخرين، تستكشف كيف يمكن تأكيد هذه الكواكب الخارجية بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا.

تم اقتراح إمكانية الكشف عن الكواكب الخارجية حول أنظمة الأقزام البيضاء عبر LISA في عام 2008 من قبل عالم الفلك الياباني ناوك Seto. المهمة LISA، التي تقودها وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) والمخطط لإطلاقها في منتصف الثلاثينيات، تستفيد من مساهمة ناسا في المعدات والدعم العلمي.

طريقة الكشف بواسطة LISA مشابهة لتقنية الإزاحة الشعاعية المستخدمة في علم الفلك البصري، التي تكشف عن التذبذبات في الطيف الضوئي لنجم ناتجة عن جاذبية كوكب يدور. هنا، الإشارة الناتجة عن الموجات الجاذبية المنبعثة من الأقزام البيضاء تتعرض لتعديل مشابه، مما يكشف عن وجود كوكب.

يشرح سكوت نوبل، عالم الفيزياء الفلكية النظرية في غودارد التابع لناسا ومؤلف مشارك في الدراسة حول التأكيد، أن الأقزام البيضاء المزدوجة تصدر موجات جاذبية بتردد شبه مستمر، وأن وجود كوكب يؤدي إلى تغيير يمكن اكتشافه في هذه الإشارة.

يفتح هذا التقدم طريقًا جديدة للبحث عن الكواكب الخارجية، لا سيما في البيئات القاسية وعلى مسافات تصل إلى عدة آلاف من السنين الضوئية، مما يتجاوز قدرات الطرق التقليدية المعتمدة على الضوء.