مرحبًا، جميعًا.
إنه آخر النهار، إذًا سأبدأ باختبار.
(ضحك)
كم عدد الكواكب في مجرتنا الشمسية؟
لا أسمعكم.
(الجمهور) ثمانية
ثمانية. ألم يكونوا تسعة؟
ما كان التاسع؟
ماذا حدث؟
بلوتو، أجل.
إذًا سأتحدث عن البحث الذي أقوم به،
وخصوصًا الدلائل الجديدة التي تُعلمنا
بوجود كوكب تاسع في مجرتنا الشمسية
وهو ليس بلوتو.
سأشرح كيف يحدث ذلك.
يمكنكم رؤية الكواكب خلفي.
هناك 8ثمانية كما جاوبتم على السؤال إجابة صحيحة.
جيد جدًا.
أول ستة من ضمنهم كوكب الأرض معروفون منذ وقتٍ طويل.
البشر موجودون منذ حوالي مليون عام.
على الأرجح وجدوهم في السماء.
إنهم واضحين للعين المجردة.
الكوكب السابع والثامن ليسا بسيطين.
أورانوس على سبيل المثال، بالكاد يُرى بالعين المجردة.
إذا ذهبت لمكان مظلم جدًا
وحدقت في السماء لفترة طويلة جدًا،
ربما ستراه.
نبتون لا يُرى بالعين المجردة إطلاقًا.
دعوني أبدأ بتاريخ ما نعرفه
عن مجموعتنا الشمسية.
كما قلت، أول ستة معروفون منذ وقتٍ طويل.
الكوكب السابع أورانوس
كان أول كوكب يُكتشف من خلال تلسكوب.
التلسكوب كان بهذا الحجم، يناسب حجم مكتبك.
نعلم الآن أنه يدور حول الشمس
بمتوسط مسافة 19 وحدة فلكية.
الوحدة الفلكية الواحدة تُعد المسافة المتوسطة
بين الشمس والأرض.
الكوكب الثامن نبتون. لديه قصة مثيرة.
هذا الكوكب كان تم توقع وجوده
قبل اكتشافه.
بعد اكتشاف أورانوس،
الفيزيائيون والفلكيون كانوا يختبرون قانون جاذبية (نيوتن).
حاولوا التوقع،
توقعات دقيقة عن مكان أورانوس في السماء
وحاولوا مقارنة التوقعات بالملاحظات الحقيقية.
ووجدوا أنها لم تطابق تمامًا
مكان أورانوس المتوقع
طبقًا لقانون (نيوتن).
نصف الناس قالوا: "(إسحاق نيوتن) على خطأ."
والنصف الآخر قال: "ربما يوجد شيء هناك."
أخذ الأمر بعض الوقت،
ولكن أخيرًا تم توقعه بنجاح، بعد مجهود شاق،
أن ليلةٍ ما، سيظهر نبتون في هذا الجزء من السماء،
فعلى الفلكيين أن يذهبوا للبحث في هذا الجزء.
وكما توقعوا، في درجة واحدة
التي تُعد حجم عُقلة إصبعك مقارنةً بذراعك،
تعم العثور عليه في درجة واحدة.
الآن، نعتبر نبتون الكوكب الخارجي في مجرتنا الشمسية.
يدور حول الشمس
بمتوسط مسافة 30 وحدة فلكية.
الآن، على قول شيء ما عن بلوتو،
نظرًا لإنه كان كوكبًا.
حين كنت في المدرسة الإبتدائية،
تعلمت أن بلوتو كان الكوكب التاسع.
ولكن في عام 2006، نزلت درجته إلى كوكب قزم.
ليس كوكبًا بالتحديد، ولكنه يبدو كذلك.
الآن، الشخص الذي أنزل درجة بلوتو
يُدعى (مايك براون) وهو أستاذ في جامعة (كال تيك)
ليس مشهورًا لأسباب واضحة،
ولكن هو وزميله (قنسطنطين باتجين) في (كال تيك)
توقعا وجود كوكب تاسع حقيقي
في ضواحي مجرتنا الشمسية.
الآن، كيف تبحث عن شيء في مجرتنا الشمسية؟
إذا نظرت في السماء وإذا استخدمت تلسكوبًا
وقمت بقياس جزء من السماء
ستبدو الأجسام في المجرة مثل النجمة؛ نقطة.
لتفرق بين الأجسام والنجوم في المجرة
هو عبر الحركة.
الأرض تدور حول الشمس سنويًا.
الجسم أيضًا يدور حول الشمس.
إذًا كما تدور الأرض حول الشمس سنويًا،
سيظهر الجسم في السماء.
إذا راقبت حركة بلوتو مثلًا خلال عشر سنوات،
سيبدو هكذا: اللفافة الصفراء في الخلفية.
اللفة الواحدة تتم في سنة.
يلف سنويًا.
ولكن في نفس الوقت، بلوتو يدور حول الشمس،
إذًا لديك حركة مشتركة دائرية
واتجاه واحد.
هكذا تبحث عن الأجسام في المجرة الشمسية.
دعوني أخبركم الآن كيف توقع (مايك براون) وزميله
احتمالية وجود وجود كوكب تاسع في مجرتنا.
هؤلاء كواكب دنيوية، من ضمنهم الأرض.
تصغير، هؤلاء كواكب غازية:
المشترى وزحل وأورانوس ونبتون.
إن صغرت الصورة أكثر، ستجد بعض الأجسام
ولكن هناك 6 تحديدًا
في ضواحي المجرة الشمسية
بمسافة 400 أو 500 وحدة فلكية.
يمكنك النظر إليهم والقول:
"عجبًا. حسنًا هناك ستة من هذه الأشياء."
أترى نمطًأ؟
جميعهم موجهون في هذا الاتجاه.
إن كانت تلك أشياء عشوائية تدور حول الشمس
فستتوقع أن يدوروا بطريقة عشوائية.
احتمالية أن يحدث هذا
أن يوجهوا كلهم في نفس الاتجاه
وإنك إذا حركت هذا الشكل
هم في الواقع يدورون في مستويات مشابهة.
إذًا (مايك براون) و(قنسطنطين باتجين) قالوا
"هذا غريب. لا يمكنك تفسير هذا.
حتمًا يوجد شيء ما هناك
يجعل الأجسام تتوجه اتجاهً محددًا."
وبعد العمل الشاق، تبينوا أن
هذا حقًا ممكن إن كان هناك كوكب تاسع
سموه الكوكب التاسع
ذو مدار غير متحيز ومدارات ممدودة جدًا.
إذًا هذا ما نحاول فعله في جامعة (بين).
(بين) جزء من اشتراك عالمي
يُدعى دراسة الطاقة الظلمة.
بنينا هذه الكاميرا ووضعناها على تلسكوب في تشيلي.
ترون القبة اللامعة خلفي
وهي تلسكوب (بلانكو)، تسلكوب طوله أربعة أمتار في تشيلي
بنينا كاميرا بهذا الحجم
طولها كطولي ووزنها طن
ووضعناها على رأس التلسكوب.
المميز بشأن هذه الكاميرا هو أنها ضخمة.
في لقطة واحدة، يمكنك الحصول على صورة عميقة وواضحة
لجزء كبير من السماء،
وهذا ليس شيئًا تفعله كل التلسكوبات.
هذه الكاميرا تم تصميمها لسبب آخر.
كما يقترح الاسم "دراسة الطاقة المظلمة."
بنينها هذه الكاميرا لدراسة تطور الكون.
كيف بدأ الكون؟
كيف يمتد؟
ما نصيب الكون في النهاية؟
هذا ما يحاول فعله 200 فلكي في التعاون الحالي بيننا.
ولكن أنا وزميلي (جاري برنستين)
رأينا هذا وقلنا:
"هذه كاميرا جيدة جدًا وتأخد بيانات جيدة جدًا.
يمكنك استخدام نفس البيانات للبحث عن الأجسام في المجرة."
هذه الصورة تم التقاطها بالكاميرا.
يمكنكم رؤية حجم الكاميرا القديمة مقارنةً بها
قد تناسب قمر كامل.
يمكن أن يناسب العديد من الأقمار الكاملة في لقطة واحدة.
تعمل بنصف مليار بكسل وثمنها حوالي 80 مليون دولار.
إنها أداة ثمينة جدًا.
نلتقط صور كل ليلة
ونلتقط صور عديدة كل ليلة
ونحاول البحث عن الأشياء المتحركة في السماء.
أغلب الأشياء نجوم ومجرات.
النجوم تتحرك قليلًا والمجرات لا تتحرك على الإطلاق
لكن الأجسام الأخرى تتحرك بعض الشيء.
أريكم 0.05% من البيانات التي لدينا.
كل نجمة تظهر وتختفي تُعد شيئًا جديدًا
نكتشفه في هذا الجزء من السماء ولم تكن موجودة من قبل.
هناك الكثير منهم.
إذا جمعت كل البيانات لدينا،
سنحصل على عشرات الملايين من الاكتشافات.
أغلبهم كويكبات وكويكبات على شكل حزام
تدور حول الشمس وبين المريخ والمشترى
ولكن جزء صغير من هذه الأشياء في المجرة
في ضواحيها.
إذًا نأخد ملايين الاكتشافات تلك
ونحاول توصيل النقط، فكما قلت سابقًا
الأجسام تتحرك.
تتحرك بطريقة محددة طبقًا لقانون جاذبية نيوتن.
إذًا نأخد تلك التوقعات والعديد من الكمبيوترات
ونحاول البحث عن الأشياء المشابهة
وتطابق نفس الأشياء في ضواحي المجرة الشمسية.
ما يحدث يبدو بهذا الشكل.
أريكم الآن كل الاكتشافات هنا.
أريكم فقط الاكتشافات
التي تطابق أجسام أبعد من
مدار بلوتو.
في هذا الجزء الصغير، يمكنكم رؤية ثلاث نقاط للكاميرا هنا
يُعد ذلك 0.15% من البيانات لدينا
وجدنا 15 جسم.
حاول فعل هذا بواسطة الطلاب هنا.
الطلاب هنا رائعون، ولكن إن طلبت منهم فعل هذا يدويًا
توصيل مليون نقطة والبحث عن المتطابقين
حقًا ستحتاج كمبيوتر.
الآن، على الاعتراف
بالرغم من كل هذا العمل الشاق،
لم نجد الكوكب التاسع بعد.
على الأرجح لن أكون هنا إذا اكتشفته.
(ضحك)
ولكن وجدنا جسم واحد نادر على الأقل.
انظروا لهذه الصورة. إنها ضئيلة تلك النقطة
بالطبع لا تأتي بسهم
هذه النقطة الضئيلة هي ما اكتشفتاه.
لا تبدو كشيء
ولكن تبين أن هذا كوكب قزم اكتشفناه
مثل بلوتو تمامًا.
إنه بالخارج جدًا.
أصغر من بلوتو قليلًا، ولكن هذه هي التكنولوجيا لدينا
يمكننا رؤية أشياء بعيدة جدًا.
عملنا كثيرًا بعد اكتشاف هذا
لدراسة طبيعته.
نعلم الآن أن لديه مدار يبدو هكذا
مقارنةً بمدار نبتون.
ويمكنكم رؤية النقاط تتحرك في ثلاث ليلات،
ضئيلة ولكن يمكن للكمبيوترات اكتشاف ذلك
الاسم (دي دي) يأتي من كوكب بعيد.
إنه اختصار لكوكب بعيد، ووضعنا حروف متحركة بينه.
نعلم أن حجمه حوالي 600 كيلومتر
أكبر من (بنسلفينيا) قليلًا.
ولكن هذا الشيء حاليًا يُعد 92 وحدة فلكية.
لديك تلك الكرة الصخرية
بحجم (بنسلفينيا)
92 وحدة فلكية وقدرنا على اكتشافها.
بالنسبة لسطوعه الحالي،
فهو يقارن بوضع شمعة
في مسافة القمر
وتمكنا من اكتشاف هذا.
كما قُلت، لم نعثر على الكوكب التاسع بعد.
لم نبحث في حوالي نصف البيانات لدينا بعد.
نبحث في البيانات الأخرى الآن.
هل هو موجود؟
لا أعلم.
ولكن إذا كان في بياناتنا فسنعثر عليه بالتأكيد.
ومثلما قال (ستيفن هوكينج)
علينا جميعًا النظر في السماء وليس إلى أقدامنا
وأنا أحاول فعل ذلك.
أحاول النظر إلى السماء
آملًا أن في المستقبل
قد نكتشف ونتعلم أكثر بشأن المجرة الشمسية.
شكرًا على وقتكم.
(تصفيق)