Masana ilmin taurari sun bayyana sabbin hanyoyin gano abubuwan da ba a sani ba a cikin bincikensu na baƙon rayuwa
Dan Adam, kusan karni daya da suka wuce, ya fadada iliminsa game da tsarin hasken rana tare da gano Plutão ta Clyde W. Tombaugh. Duk da haka, ainihin juyin juya halin a sararin samaniya ya zo a cikin 1992, tare da gano duniya ta farko a wajen tsarin hasken rana, wanda ke kewaya tauraron neutron. Este muhimmin ci gaba ya buɗe kofofin zuwa sabon fagen nazari, yana haɓaka bincike da takaddun abubuwan da ake kira exoplanets.
Tun daga wannan lokacin, al’ummar kimiyya sun ƙirƙira fiye da 6,000 exoplanets, kowannensu yana da nasa halaye na musamman, wasu suna da sunaye masu rikitarwa irin su HD 189733b, wanda aka sani da zato yana da ruwan sha na narkakken gilashi da kuma iska mai karfi. Yawancin adadi da bambancin waɗannan duniyoyi masu nisa sun zarce abin tunawa da taurari a cikin namu tsarin hasken rana.
Ko da yake ba su da shekaru masu haske kuma ba su da damar ziyartan mutane, binciken waɗannan jikunan sama yana da mahimmanci don ƙoƙarin warware ɗaya daga cikin manyan asirai na rayuwa: shin mu kaɗai ne a sararin samaniya? Binciken yanzu an mayar da hankali ne kan nemo duniyoyi masu yanayin muhalli kamar na Terra, inda rayuwa, kamar yadda muka sani, za ta iya bunƙasa.
Hanyoyin sababbin abubuwa don gano exoplanets
Ayyukan gano exoplanets yana ba da gagarumin rikitarwa. Olhar zuwa sama da na’urorin na’urar hangen nesa mafi inganci bai isa ba, domin iyawar wadannan na’urori, har ma da na’urori masu karfi irin su Telescópio Espacial Hubble, wanda ke iya gano wata katuwar duniyar da ke da nisan kilomita tiriliyan, yana da iyaka ta fuskar nesa mai nisa. Hubble, alal misali, ya kai shekaru 0.06 kawai, yayin da tauraro mafi kusa a wajen tsarin hasken rana, Proxima Centauri, ya wuce shekaru 4 haske.
Ƙari ga haka, duniyoyin sun yi duhu sosai fiye da taurarin da ke karbar bakuncinsu. Embora Júpiter ana iya gani a ido tsirara a cikin Terra, wannan yana faruwa ne saboda hasken hasken rana, wanda, ko da yake yana da rauni, yana sa a gane shi. Tare da exoplanets, hasken da ke haskakawa yana da rauni sosai idan aka kwatanta da hasken tauraro wanda ya sa ba za a iya bambanta su ba don kallo kai tsaye.
Abin farin ciki, ilimin kimiyyar lissafi da ilimin taurari sun ƙirƙira dabarun kai tsaye don kewaya waɗannan shingen. Dois hanyoyi masu mahimmanci sun fito fili kuma sun kasance masu mahimmanci ga mafi yawan binciken sararin samaniya har zuwa yau, yana ba da damar masana ilmin taurari su kalli gaban waɗannan ɓoyayyun halittu. Hanyoyin Esses sun ƙunshi nazarin yadda taurari ke shafar taurarinsu, tare da bayyana alamu masu mahimmanci game da wanzuwar su.
Gano saurin Radial: tasirin doppler a sarari
Lokacin da duniya ke zagayawa tauraro, ba duniyar ce kawai ke shafar ta ba. Tauraron kuma yana samun jan hankali daga duniyar duniyar, ko da yake ya ɗan ƙaranci saboda girmansa. Essa hulɗar juna yana sa tauraro ya daina zama gaba ɗaya a tsaye, sai dai ya ɗan ɗanɗana motsi a madauwari, wanda aka sani da “stellar wobble” ko “wobble”. Ƙarfin da ke tsakanin tauraro da duniyar tamu ya yi daidai da talakawansu kuma ya bambanta da murabba’in tazarar da ke tsakaninsu, bisa ga Lei na Gravitação Universal na Newton.
Wannan oscillation, ko da yake ido tsirara ba zai iya gani ba, ana iya gano shi godiya ga tasirin Doppler. Este al’amarin ya fi sanin sauti, kamar canjin sautin siren motar asibiti wanda ke gabatowa sannan kuma ya koma baya. A wajen haske, tasirin Doppler yana haifar da sauyi a yawan hasken da wani abu mai motsi ke fitarwa. Idan tauraro ya motsa zuwa Terra, haskensa yana motsawa zuwa gefen bakan (blueshift); idan ya yi nisa, haskensa ya koma ja (ja).
Masana ilmin taurari suna amfani da na’urar kallo don tantance hasken tauraro da gano waɗannan ƙananan canje-canjen launi. A cikin shekaru da yawa na kallo, suna neman bambance-bambance na yau da kullun a cikin bakan tauraro. Bambance-bambancen Essas yana ba mu damar tantance saurin da tauraro ke tafiya zuwa ko nesa da Terra, yana bayyana sa hannun motsin taurari ɗaya ko fiye. Girman canjin launi yana da alaƙa kai tsaye da saurin tauraro kuma, saboda haka, taro da nisa na orbital na exoplanet.
Dangane da saurin da aka gano da lokacin oscillation, masana kimiyya za su iya ƙididdige yawan tauraro kuma, ta hanyar ƙididdigewa, ƙididdige yawan taro da nisa na orbital na exoplanet. Dabarar Esta tana da alƙawarin musamman don neman rayuwa ta waje, saboda tana ba mu damar gano taurari masu kewayawa a cikin yankuna da ake zaune, inda ruwa mai ruwa zai iya kasancewa, wanda shine muhimmin ma’auni na rayuwa.
Al’amarin wucewar duniyar duniyar: haske da ke fita
Wata hanya mai tasiri don gano exoplanets ita ce abin wucewa. Este yana faruwa ne lokacin da duniya ta wuce kai tsaye tsakanin tauraro mai masaukinta da wurin kallo a Terra, yana toshe wani ɗan ƙaramin haske na taurari. Misalin da aka sani na wannan ra’ayi shine kusufin rana, inda Lua ya wuce gaban Sol, ko kuma ta hanyar Vênus da Mercúrio, wanda ke haifar da raguwar hasken rana.
Ta hanyar gano wannan raguwar da dabara a cikin hasken tauraro tare da kayan aiki masu mahimmanci, masu ilimin taurari za su iya fahimtar kasancewar sararin samaniya mai kewayawa. Kepler-10b, ɗaya daga cikin na farko dutsen exoplanets, an gano ta wannan hanya kuma daga baya aka tabbatar ta hanyar amfani da radial gudun dabara. Ci gaba da lura da tsawon lokaci na waɗannan faɗuwar haske suna da mahimmanci don tabbatarwa.
Bayanan da aka tattara a lokacin wucewa ana wakilta a cikin “launi mai haske,” jadawali da ke nuna hasken tauraro a matsayin aikin lokaci. Zurfin tsomawa a cikin lanƙwan haske yana nuna girman duniyar: mafi girma exoplanet, ƙarin haske yana toshewa, yana haifar da tsomawa mai zurfi. Tsawon faɗuwar, bi da bi, yana ba mu damar ƙididdige lokacin da duniya ke kewaye da ita, wato lokacin da take ɗauka don kammala juyin juya hali ɗaya a kewayen tauraronta. Além Bugu da ƙari kuma, siffar lanƙwan na iya ma bayar da shawarar kasancewar taurari masu yawa.
Abubuwan sarƙaƙƙiya da sararin sararin samaniya da ba a bincika ba
Duk hanyoyin gano exoplanet, kodayake juyin juya hali ne, suna da iyakoki na asali. Dabarar saurin saurin radial yana ƙara zama mai ƙalubale yayin da nisa daga abu ke ƙaruwa, kuma yana buƙatar daidaita tsarin duniyar duniyar don motsin tauraro zuwa ko nesa da Terra don a iya gano shi. Sistemas wanda yake daidai da layinmu, alal misali, ba zai bari a lura da karkacewar Doppler ba.
Hakazalika, hanyar wucewa tana buƙatar daidaitaccen jeri: jirgin saman kewayar sararin samaniya dole ne ya kasance kai tsaye a layin gani tsakanin tauraro da Terra. Idan duniya da tauraro ba su daidaita daidai ba, ba za a iya lura da hanyar wucewa ba, wanda ke iyakance adadin tsarin duniyar da za a iya yin nazari ta wannan hanya. Além Bugu da ƙari, duka hanyoyin biyu suna da kusanci don gano manyan taurari, waɗanda ake kira “Jupiters”, waɗanda ke kewayawa kusa da taurarinsu, suna haifar da ƙararrawa kuma akai-akai. Isso yana haifar da son zuciya wajen gano taurari, yana sa ya fi wahala samun ƙananan duniyoyi, kamar na ƙasa. Misali, ga duniyar da ke da halaye irin na Terra, aƙalla wucewa uku zai zama dole, suna buƙatar lokacin lura na aƙalla shekaru uku don tabbatarwa. Planetas tare da dogon lokaci na orbital, kamar Plutão (shekaru 250), sun kasance kusan ba a iya gano su ta wannan hanyar a waje da tsarin hasken rana.
Sama da 6,000 binciken exoplanet zuwa yau an fi mayar da hankali ne a cikin Via Láctea, kuma har yanzu abin lura bai kai ga wasu biliyoyin ba, ko ma tiriliyan, na taurarin da ke wanzuwa. Contradizendo wasu abubuwan da ake tsammani na farko, galibin taurarin da aka tabbatar sun fi Terra girma, kuma dukkansu an gano su ne saboda sun kasance a matsayi da suka sauƙaƙa kallon su daga duniyarmu. Ƙididdiga na yanzu sun nuna cewa za a iya samun taurarin sextillion kusan 100 a cikin sararin samaniya, adadi mai yawa da ba a fahimta ba. Tambayar ko mu kaɗai ne a cikin wannan ƙaƙƙarfan sararin samaniya na ci gaba da haifar da sha’awa da ƙoƙarin kimiyya don neman amsoshi.
Ana ci gaba da neman rayuwa ta duniya
Duk da rikiɗar fasaha da ƙalubale, binciken exoplanet ya kasance ɗaya daga cikin iyakoki mafi ban sha’awa a cikin ilimin taurari na zamani. Cada sabon ganowa yana ƙara ɗan guntu zuwa wasan wasa na sararin samaniya, yana kawo ɗan adam kusa da fahimtar samuwar tsarin taurari da yuwuwar rayuwa fiye da Terra. Binciken duniyoyin da ke da halaye masu kama da na Terra na ci gaba da kasancewa tushen tushen kimiyya, da zaburar da sabbin fasahohi da hanyoyin lura waɗanda, wanda ya sani, wata rana zai bayyana amsar babbar tambaya ta wanzuwa.