ثبت لحظات نادر کیهانی؛ واضحترین تصاویر از تولد سیارهها در اطراف ستارگان دوردست
منظومه شمسی ما تقریباً ۴٫۶ میلیارد سال قدمت دارد، اما بیشمار منظومه سیارهای دیگر تازه در آغاز راه شکلگیری هستند. شناسایی و بررسی این منظومههای نوظهور همیشه کار سادهای نیست، اما گروهی بینالمللی از پژوهشگران به لطف تکنیکهای جدید موفق شد شفافترین و واضحترین تصاویر را از دیسکهای پیشسیارهای در بیش از ۱۲ منظومهی ستارهای جوان ثبت کند.
عکسهای شگفتانگیز که دوشنبه ۲۸ آوریل منتشر شدند، نگاهی نادر به ابتداییترین مراحل شکلگیری سیارات در بیش از ۱۲ منظومهی ستارهای ارائه میدهند و نشان میدهند سیارهها دقیقاً کجا پدید میآیند، با چه سرعتی شکل میگیرند و از چه موادی ساخته شدهاند. دانشمندان میگویند این دادهها میتوانند به بهبود مدلهای کامپیوتری در زمینهی شکلگیری و تکامل سیارهها کمک کنند و همچنین دیدگاهی جدید را دربارهی تفاوتها و شباهت این منظومههای نوزاد با هزاران سیاره فراخورشیدی بالغی که قبلا کشف شدهاند، ارائه دهند.
این تصاویر با وضوح بالا و بار علمی بالا، مدیون تکنیکهای تصویربرداری پیشرفتهی آرایهی میلیمتری /زیرمیلیمتری بزرگ آتاکاما (ALMA) در شیلی هستند. این روشها اعوجاجها را کاهش داده و وضوح را بالا میبرند و به ستارهشناسان امکان میدهند تا فرآیند شکلگیری سیارات را با دقت بیشتری ترسیم کنند؛ چرا که ساختارهای ریزتر درون دیسکهای پیشسیارهای (ابرهای گاز و غبار چرخان در اطراف ستارگان جوان) را آشکار میسازند.
ریچارد تیگ از مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) که محقق اصلی پروژه است، در بیانیهای گفت: «این تکنیکهای تازه مثل عوضکردن عینک مطالعه با دوربین دوچشمی پرقدرت هستند. آنها سطح کاملاً جدیدی از جزئیات را در این منظومههای در حال شکلگیری سیاره آشکار میکنند.»
- تلسکوپ جیمز وب دو سیاره بیگانه درحال تولد را در همسایگی کیهانی ما مشاهده کرد14 اسفند 03مطالعه '5
- بیش از یک راه برای تولد سیارهها وجود دارد03 مهر 03مطالعه '3
یافتهها امکان بررسی بیسابقهی ساختار سهبعدی چندین دیسک پیشسیارهای را فراهم کردند. گروه تیگ با استفاده از ALMA تصاویر ۱۵ منظومهی ستارهای جوان را ثبت کردهاند که در فاصلهای بین چند صد تا هزار سال نوری از زمین پراکنده هستند. نشانههایی مثل گازهای چرخان که تحت تأثیر گرانش سیارههای اولیه قرار گرفته بودند و همچنین حلقهها و شکافهایی از گرد و غبار درون دیسکهای غباری، اخترشناسان را به این مکانها هدایت کرد. این بررسی همچنین بهوضوح نشان داد که دیسکهای پیشسیارهای محیطهایی بسیار پویایی هستند که باعث شکلگیری روابط پیچیدهای میان غبار و گاز کهکشانی میشوند.
گروه تیگ بهجای تکیه بر شناسایی مستقیم نور کمفروغ سیارات جوان، به دنبال نشانههای ظریفی بودهاند که این دنیاهای نوزاد بر محیط اطراف خود باقی میگذارند؛ مثل شکافها و حلقهها در دیسکهای غبارآلود، حرکات چرخشی گاز که بر اثر گرانش یک سیاره بهوجود میآید و دیگر اختلالات فیزیکی که حضور یک سیاره را القا میکنند.
پژوهشگران برای کشف نشانهها، با کمک ALMA حرکت گاز درون بیش از ۱۲ دیسک پیشسیارهای را نقشهبرداری کردند. کریستف پینت، اخترفیزیکدان مؤسسهی علوم سیارهای و اخترفیزیک فرانسه که از پژوهشگران اصلی پروژه نیز است، در بیانیهای گفت:
مثل این است که بخواهی ماهی را نه از طریق دیدن خودش بلکه با نگاه کردن به موجهایی که روی سطح آب ایجاد میکند، پیدا کنی.
بررسی اولیهی تصاویر که در ۱۷ مقالهی تازه منتشرشده شرح داده شدهاند، بهروشنی نشان میدهد که این دیسکهای پیشسیارهای همراه با سیارات در حال شکلگیری، مکانهایی بسیار پویا، آشفته و درعینحال دارای ساختارهای پیچیدهاند.