کشف عجیب‌ترین سیاره ممکن؛ دنیایی که در مدار عمودی به دور دو ستاره می‌چرخد

در سال ۲۰۱۸، اخترشناسان منظومه‌ای دوتایی به نام 2M1510 را در فاصله‌ی ۱۲۰ سال نوری از زمین کشف کردند که از دو کوتوله قهوه‌ای تشکیل شده است. کوتوله‌های قهوه‌ای یا ستارگان ناکام، اجرامی ستاره‌ای هستند که هرگز از جرم کافی برای همجوشی هیدروژن و تبدیل‌شدن به ستاره‌ی کامل برخوردار نبوده‌اند.

کوتوله‌های قهوه‌ای اغلب به‌صورت دوتایی دیده می‌شوند، اما مورد کشف‌شده تازه دومین «منظومه‌ی دوتایی گرفتی» محسوب می‌شد که هر دو عضو آن کوتوله قهوه‌ای بودند. منظومه گرفتی به سامانه‌ای گفته می‌شود که اجرام آن از دید ناظر زمینی گاه‌به‌گاه از مقابل یکدیگر می‌گذرند و مثل آنچه درجریان خورشیدگرفتگی رخ می‌دهد، موجب افت نور یکدیگر می‌شوند.

بااین‌حال، حرکت کوتوله‌های قهوه‌ای در منظومه‌ی دوتایی مورد بحث کمی عجیب به‌نظر می‌آمد. اکنون دانشمندان با تجزیه‌وتحلیل‌های بیشتر به توضیحی بسیار غیرعادی برای معما دست یافته‌اند: آن‌ها باور دارند که ستارگان ناکام 2M1510 در احاطه‌ی سیاره‌ای با مدار قطبی یا عمود بر صفحه‌‌ی مدارشان قرار گرفته‌اند. این نخستین بار است که شواهد قوی برای وجود سیاره‌ای در مدار قطبی به دور یک جفت ستاره مشاهده می‌شود.

«مدار قطبی» یعنی سیاره به‌جای چرخش در همان صفحه‌ای که ستاره‌ها قرار دارند، مثل آنچه در تصویر مقاله قابل مشاهده است، در زاویه‌ی ۹۰ درجه نسبت به آن صفحه می‌چرخد. این نوع پیکربندی سیاره‌ای همواره از نظر تئوری امکان‌پذیر تلقی می‌شد؛ اما مشاهده‌ی شواهد واقعی از وجود سیاره‌ای با چنین مداری در منظومه‌ای دوتایی، کاملاً بی‌سابقه است.

حرکت تقدیمی اجرام آسمانی، پدیده‌ای شناخته‌شده است. درگذشته چنین چیزی در مورد عطارد نیز دیده شده بود و در اوایل قرن بیستم به‌عنوان یکی از آزمون‌های نظریه نسبیت عام مطرح شد. در مورد عطارد، این حرکت تقدیمی مثبت یا در جهت مدار است؛ اما در مورد کوتوله‌های قهوه‌ای، حرکت تقدیمی منفی یا در خلاف جهت مدار است.

در حالت معمول، حرکت تقدیمی مثبت می‌تواند ناشی از وجود جرمی دیگر در همان صفحه‌ی مداری باشد. اما اگر جرم مورد نظر دارای مداری به‌شدت ناهم‌تراز یا حتی عمود باشد، باعث حرکت تقدیمی منفی می‌شود. از همین‌رو، پژوهشگران پیشنهاد داده‌اند که ممکن است سیاره‌ای (بدون اینکه تاکنون دیده شده باشد)، در آنجا وجود داشته باشد.

اما اگر چنین سیاره‌ای واقعاً وجود داشته باشد، چگونه در مدار قطبی قرار گرفته است؟ احتمال می‌رود که قرص‌های سیاره‌زایی در این چینش خاص شکل گرفته باشند؛ به‌ویژه اگر سیاره بزرگ باشد. کوتوله‌های قهوه‌ای مورد بحث ۳۵ برابر مشتری جرم دارند؛ درنتیجه سیاره احتمالی نیز احتمالاً یک غول گازی است. در سناریویی دیگر، سیاره‌ای کوچک‌تر ممکن است از مداری نسبتاً ناهماهنگ به مرور زمان به مدار قطبی مهاجرت کرده باشد؛ به‌ویژه اگر کوتوله قهوه‌ای سوم (که هنوز کشف نشده) در آن منظومه وجود داشته باشد.

بااین‌حال، سناریوی دقیق هنوز مشخص نیست؛ زیرا داده‌های کنونی برای تعیین ویژگی‌های سیاره کافی نیستند. اما پژوهشگران قصد دارند با هدف ثبت یک گرفت جدید (وقتی یکی از کوتوله‌های قهوه‌ای از مقابل دیگری بگذرد)، رصد منظومه‌ی عجیب را ادامه دهند تا بتوانند داده‌های مداری دقیق‌تری به‌دست بیاورند. همچنین ممکن است بتوان با داده‌های تازه منتشرشده از گایا، تلسکوپ تازه بازنشست‌شده‌ی سازمان فضایی اروپا که اندازه‌گیری‌های دقیق از میلیاردها جرم در کهکشان انجام داده، به اطلاعات بیشتر دست یافت.

منظومه‌های سیاره‌ای و ستاره‌ای خارج از منظومه شمسی می‌توانند در هر شکل و اندازه‌ای ظاهر شوند. مثلاً سیاره‌هایی که به دور دو ستاره می‌چرخند، ابتدا فقط در داستان‌های علمی-تخیلی مطرح شده بودند؛ اما اکنون به واقعیت علمی تبدیل شده‌اند. جهان واقعاً جای جالبی است و بی‌شمار اتفاقات هیجان‌انگیز در آن رخ می‌دهد!

مقاله‌ای که یافته‌های دانشمندان را شرح داده، در نشریه Science Advances منتشر شده است.