JWST محدودیتهای جدیدی را برای سیارات اطراف اپسیلون اریدانی تعیین کرد و تکنیک بهبود یافتهای را برای تشخیص سیگنالهای ضعیف نشان داد.
در علم، یک یافته منفی میتواند به اندازه یک یافته مثبت ارزشمند باشد. حتی پیشرفتهترین رصدخانهها گاهی اوقات توسط مصنوعات دادهای به چالش کشیده میشوند و این مورد در مورد مطالعه اخیر تلسکوپ فضایی جیمز وب در مورد اپسیلون اریدانی نیز صدق میکرد.
این ستاره نزدیک مدتهاست که در مرکز بحث در مورد اینکه آیا میزبان سیارات است یا خیر، قرار داشته است. در حالی که NIRCam JWST سیگنالهای جذابی را شناسایی کرد، آنها بیش از حد به نویز ابزاری نزدیک بودند تا به عنوان یک “سیاره” واقعی تأیید شوند. نتایج این تیم که در arXiv منتشر شده است، ممکن است بینتیجه به نظر برسد، اما نشان میدهد که چگونه پیشرفت علمی اغلب از طریق آزمایش و اصلاح دقیق حاصل میشود.
این مشاهدات بخشی از یک برنامه JWST بود که به تحقیقات نجومی هدفمند اختصاص داشت و بر جستجوی دو سیاره احتمالی در اطراف اپسیلون اریدانی، که تنها ۱۰.۵ سال نوری با ما فاصله دارند و تنها حدود ۴۰۰ میلیون سال قدمت دارند، متمرکز بود. اولین نامزد که در سال ۲۰۰۰ با استفاده از اندازهگیریهای سرعت شعاعی پیشنهاد شد، تقریباً به اندازه مشتری و در فاصله ۳.۵ واحد نجومی از ستاره قرار داشت. دومین نامزد، که هنوز تأیید نشده است، به عنوان جرمی که مسئول شکلدهی سیستم حلقههای قابل توجه ستاره است، پیشنهاد شده است و تقریباً در فاصله ۴۵ واحد نجومی از ستاره میزبان خود قرار خواهد گرفت.
هنگام جستجوی اولین نامزد سیاره، اپسیلون اریدانی b، NIRCam یک “لکه” نور را دقیقاً در موقعیتی که یک سیاره پیشبینی شده بود، شناسایی کرد. با این حال، سیگنال نزدیک به یک “هکسپکل” ظاهر شد، مصنوعی که توسط تاجنگار ایجاد شده و نویز قابل توجهی را در آن منطقه ایجاد کرده بود. به دلیل این تداخل، محققان نتوانستند این تشخیص را با اطمینان آماری تأیید کنند، حتی اگر این ویژگی شبیه یک سیگنال سیارهای بود.
نامزد بالقوه دوم به طور قانعکنندهتری رد شد. در حالی که آمار برای رد قطعی همه سیارات کافی نبود، اما به اندازه کافی قطعی بود که بگوید هیچ سیارهای به اندازه زحل در فاصله ۱۶ واحد نجومی از ستاره وجود ندارد. به عبارت دیگر، به نظر نمیرسد که حلقهای در اطراف اپسیلون اریدانی وجود داشته باشد.
با نگاه به خود دیسک غبار، NIRCam سیگنال ضعیفی را در سمت “شرقی” ستاره پیدا کرد. به نظر میرسد که این سمت مستقیماً رو به ما است و بنابراین، سیگنال به احتمال زیاد فقط غبار دیسک است که نور ستاره را پراکنده میکند نه یک سیاره، شبیه به نحوهای که گاز و غبار میتوانند خود ستارهها را در برخی از قسمتهای فضا بپوشانند.
تمام این کارها با استفاده از تکنیک جدیدی برای JWST به نام استراتژی رصد “سه رول” انجام شد. تاکنون در طول مشاهدات خود، تلسکوپ به دو زاویه مختلف “چرخیده” شده بود تا مطمئن شود که نور دریافتی از هدف رصدی خود را به روشهای کمی متفاوت دریافت میکند. برای این مشاهدات، این تلسکوپ برای بار سوم نیز این کار را امتحان کرد و همچنین افزایش قابل توجهی در ظرفیت رصدی داشت. نویسندگان پیشنهاد میکنند که این تکنیک میتواند توانایی JWST را برای دیدن اشیاء کم نور بین ۲۰ تا ۳۰ درصد نسبت به روش سنتی دو رول بهبود بخشد.
در حالی که برخی ممکن است عدم تشخیص قطعی سیاره را یک شکست بدانند، علم هنوز با محدودیتها پیش میرود و این تلاش رصدی JWST محدودیتهایی را هم بر پتانسیل وجود یک سیاره در محدوده منظومه اپسیلون اریدانی و هم بر اندازه و مکان سیاره کاندید داخلی مشتریمانند اعمال کرد. اما شاید مهمتر از همه، این امر روش جدیدی را برای افزایش ظرفیت رصدی اجرام کمنور در آینده فراهم کرد. با توجه به عمر عملیاتی طولانی JWST در آینده، قطعاً ارزش جشن گرفتن دارد.
