۹۵ کوتوله قهوه‌ای در یک پروژه علوم شهروندی کشف شد
اخترشناسان با کمک داوطلبان یک پروژه علوم شهروندی و با استفاده از داده‌های تلسکوپ‌های مختلف ۹۵ کوتوله قهوه‌ای را در همسایگی منظومه شمسی کشف کردند.
این پروژه علوم شهروندی که Backyard Worlds: Planet 9 نام دارد با مدیریت ناسا و همکاری اخترشناسان حرفه‌ای و داوطلبان انجام شد. در این پژوهش از داده‌های «کاوشگر نقشه‌برداری فروسرخ میدان دید باز اجرام نزدیک به زمین» (NEOWISE) و رصدهای تمام‌آسمان همتای پیشین این تلسکوپ، یعنی مۀموریت WISE، استفاده شد. پژوهشگران برای بررسی‌های بیشتر از رصدهای تلسکوپ فضایی اسپیتزر و رصدخانه‌های بنیاد ملی علم آمریکا نیز استفاده کردند.
با توجه به حجم زیاد داده‌ها اخترشناسان با طراحی یک برنامه علوم شهروندی از داوطلبان خواستند تا در این پژوهش همکاری کنند. پروژه‌ای که در نهایت منجر به کشف ۹۵ کوتوله قهوه‌ای در همسایگی منظومه شمسی شد.
کوتوله قهوه‌ای چیست؟
کوتوله‌های قهوه‌ای دسته‌ای از اجرام آسمانی هستند که جرم آن‌ها برای تولید انرژی از طریق فرآیند همجوشی هسته‌ای کافی نیست. اما از سوی دیگر جرم کوتوله‌های قهوه‌ای چندین برابر جرم سیارات است. بنابراین این اجرام را می‌توان چیزی بین سیاره‌ها و ستاره‌ها دانست.
مقایسه‌ی اندازه یک کوتوله قهوه‌ای با زمین، مشتری، یک ستاره کم‌جرم و خورشید.
Image Credit: NASA/JPL-Caltech/UCB
دمای برخی از کوتوله‌های قهوه‌ای به چند هزار درجه سانتی‌گراد می‌رسد. اما برخی از آن‌ها نیز دمای بسیار کمتری دارند. دمای تعداد زیادی از کوتوله‌های قهوه‌ای که به‌تازگی کشف شده‌اند کمتر از صد درجه سانتی‌گراد است و حتی دمای برخی از آن‌ها نزدیک به دمای سیاره زمین است.
کوتوله‌های قهوه‌ای سرد نسبت به کوتوله‌های قهوه‌ای داغ کوچک‌تر هستند و بنابراین در نور مرئی تابش بسیار ضعیفی دارند. اخترشناسان می‌توانند با استفاده از تلسکوپ‌های فروسرخ این اجرام را آشکار کنند. البته با توجه به دمای کم برخی از کوتوله‌های قهوه‌ای ثبت آن‌ها در نور فروسرخ هم کار مشکلی است و نمی‌توان کوتوله‌های قهوه‌ای را که فاصله زیادی از منظومه شمسی دارند آشکار کرد.
WISE 0855 با دمای منفی ۲۳ درجه سانتی‌گراد سردترین کوتوله قهوه‌ای شناخته‌شده است که در سال ۲۰۱۴ کشف شد. پیش از این هیچ کوتوله قهوه‌ای دیگری با دمایی مشابه WISE 0855 کشف نشده بود و شک و تردید‌هایی درباره ماهیت این جرم وجود داشت. اکنون می‌توان کوتوله‌های قهوه‌ای سردی را که در پژوهش اخیر کشف شده‌اند را حلقه‌ی مفقوده بین WISE 0855 و دیگر کوتوله‌های قهوه‌ای دانست.
اخترشناسان حرفه‌ای و مردم چگونه در این پروژه علوم شهروندی همکاری کردند؟
حجم داده‌های علمی در برخی از پژوهش‌ها به اندازه‌ای زیاد است که دانشمندان فرصت کافی برای بررسی اولیه آن‌ها را پیدا نمی‌کنند. در چنین شرایطی یا باید از الگوریتم‌های کامپیوتری و هوش مصنوعی استفاده کرد و یا با تعریف یک پروژه علوم شهروندی از مشارکت مردم بهره برد. در چنین پروژه‌هایی عموم مردم، بدون داشتن تحصیلات خاص و تنها با آموزشی ساده، در بررسی اولیه داده‌ها به دانشمندان کمک کنند. دانشمندان نیز بر اساس گزارش داوطلبان داده‌های مورد نظر را بررسی می‌کنند.
برنامه علوم شهروندی Backyard Worlds با مشارکت بیش از صد هزار داوطلب از نقاط مختلف دنیا انجام شد. این افراد به دقت تصاویر تلسکوپی بسیار زیادی را بررسی و جابه‌جایی اندک کوتوله‌های قهوه‌ای در تصاویر را مشخص کردند. حتی با وجود ابرکامپیوترها و روش‌های یادگیری ماشین هنوز برای تشخیص اجرام متحرک در تصاویر تلسکوپی هیچ جایگزینی برای چشم انسان وجود ندارد.
نام ۲۰ شهروند-دانشمند از ده کشور مختلف در مقاله‌ای که در نشریه علمی The Astrophysical Journal منتشر و یافته‌های این پژوهش در آن اعلام شده به‌عنوان همکار ذکر شده است. داوطلبان در این پروژه تا کنون بیش از ۱۵۰۰ جرم آسمانی را در همسایگی منظومه شمسی کشف کرده‌اند.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از یک کوتوله قهوه‌ای که در پروژه علوم شهروندی Backyard Worlds کشف شد.
Credits: NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld/Acknowledgement: William Pendrill
منبع: NASA
