آیا ممکن است سیاره‌ای کاملاً از ماده تاریک تشکیل شده باشد؟ | بهمن 1401

با درنظرگرفتن کهکشان‌ها، ستاره‌ها و ابرهای غبارآلود جهان متوجه می‌شویم که مقدار گرانش بسیار فراتر از این اجرام است. ما دقیقاً نمی‌دانیم عامل چنین وضعیتی چیست اما این منبع مرموز را ماده تاریک می‌نامیم. نظریه‌های کاندیدای مختلفی برای توضیح این ماده وجود دارد که دانشمندان درحال بررسی آن‌ها هستند.

گزینه‌های احتمالی ماده تاریک را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد: ذرات منفرد و ترکیباتی شامل حباب‌های ماکروسکوپی (کلان‌اندازه‌ی) ماده تاریک که ممکن است جرمشان به اندازه‌ی سیاره‌ها باشد. همان‌طور که بای و همکاران او توضیح می‌دهند، ماده تاریک ماکروسکوپی دارای جرم یا شعاع مشابه سیاره، مانند سیاره‌ای فراخورشیدی وابسته به منظومه‌ی ستاره‌ای است. گرچه ممکن است ویژگی‌های فیزیکی متفاوتی داشته باشد.

روش‌های فعلی کشف سیاره‌های فراخورشیدی مبتنی بر تأثیر سیاره بر نور ستاره‌ی میزبان هستند. می‌توان از این اطلاعات برای اندازه‌گیری ویژگی‌های سیاره‌های فراخورشیدی استفاده کرد.

به عبور سیاره‌ی فراخورشیدی از بین ما و ستاره‌ی میزبان، گذار گفته می‌شود. این پدیده اندکی نور ستاره را کاهش می‌دهد. ستاره‌شناس‌ها می‌توانند با اندازه‌گیری میزان تضعیف نور ستاره، شعاع سیاره‌ی فراخورشیدی را محاسبه کنند. سیاره‌های فراخورشیدی همچنین می‌توانند ستاره‌هایشان را اندکی جابه‌جا کنند چرا که هر دو به دور یک مرکز جاذبه‌ی مشترک می‌گردند. همچنین می‌توان تغییرات طول موج نور ستاره را آشکار کرد. از حرکت موسوم به سرعت شعاعی هم می‌توان برای محاسبه‌ی جرم سیاره‌ی فراخورشیدی استفاده کرد. ویدئوی زیر، روش محاسبه‌ی سرعت شعاعی را نشان می‌دهد.

بر اساس اندازه‌گیری‌ها می‌توان چگالی یک سیاره‌ی فراخورشیدی و ساختار آن را محاسبه کرد. چگالی پائین نشان‌دهنده‌ی وجود سیاره‌ای از نوع غول‌گازی مثل مشتری با جوی کم‌چگالی است. چگالی بیشتر مانند زمین نشان‌دهنده‌ی ترکیب سنگی است. به طور کلی سیاره‌های مشتری مانند، شعاع بیشتر و سیاره‌های زمین‌مانند شعاع کمتری دارند.