تلسکوپ جیمز وب برای نخستین‌بار «زایشگاه قمرها» را در اطراف سیاره‌ای بیگانه شناسایی کرد

دانشمندان برای نخستین‌بار مولکول‌های موجود در دیسک گاز و غبار چرخان به‌دور سیاره‌ای فراخورشیدی از نوع غول گازی را به‌طور مستقیم شناسایی کرده‌اند. سیه‌را گرنت، اخترشناس مؤسسه کارنگی در واشنگتن دی‌سی، این کشف را دستاوردی توصیف می‌کند که قبلاً غیرممکن دانسته می‌شد. معمولاً چنین سیگنال کم‌نوری در درخشش ستاره‌ی والد سیاره گم می‌شود.

گرنت و گابریله کونیو، همکارش از دانشگاه زوریخ یافته‌هایشان را به‌تازگی در مقاله‌ای علمی منتشر کرده‌اند. دو پژوهشگر باور دارند که این دیسک غنی از کربن، «زایشگاه قمرها» است و از حالا برنامه‌هایی برای رصد نمونه‌های بیشتر دارند. در نهایت پژوهشگران شاید بتوانند شکاف‌هایی را در این دیسک‌ها شناسایی کنند که توسط قمرهای در حال شکل‌گیری به‌وجود آمده‌اند.

گرنت و کونیو با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) درخشش فروسرخِ دیسک گاز و غبار پیرامون دنیایی غول‌پیکر به نام CT Cha b را استخراج کردند. تشخیص نوری که از یک سیاره می‌آید، چه برسد به دیسک اطراف آن، مانند تشخیص کرم شب‌تاب در برابر نورافکن است. اگر آن کرم شب‌تاب بسیار بزرگ و فاصله زیادی از منبع نور داشته باشد، کار آسان‌تر می‌شود. جرم CT Cha b چیزی بین ۱۴ تا ۲۴ برابر مشتری است و در فاصله‌ای حدود ۱۷ برابر بیشتر از مسافت بین نپتون تا خورشید، به‌دور ستاره‌اش می‌چرخد.

مشاهدات پیشین نشان داده بودند که CT Cha b در حال «بلعیدن» ماده از دیسکی است که هنوز به‌طور مستقیم دیده نشده بود و کونیو قصد داشت درخشش حرارتی فروسرخ این دیسک را از درخشندگی شدید ستاره جدا کند. گرنت نسبت به امکان‌پذیربودن این کار تردید داشت؛ اما کونیو می‌خواست آستانه‌ی توانایی جیمز وب را بیازماید. او این کار را به انجام بازی تشبیه می‌کند.

در نهایت، کونیو طیف نوری «زیبایی» از دیسک استخراج کرد و گرنت در آن اثر انگشت‌های شیمیایی روشنی از ترکیبات غنی از کربن مانند سیانید هیدروژن، استیلن و حتی مولکول‌هایی به پیچیدگی حلقه‌های بنزن شش‌کربنه را مشاهده کرد؛ موادی که در ماده‌ی در حال چرخش مستقیم به‌دور ستاره‌ی CT Cha b دیده نمی‌شوند. این دیسک می‌تواند منطقه‌ای برای ساخت قمر در اطراف سیاره باشد.

دنی گسمن، اخترفیزیکدان مؤسسه ماکس پلانک برای اخترشناسی در هایدلبرگ آلمان که در پژوهش مشارکت نداشته است، می‌گوید: «این کشف می‌تواند به ما نشانه‌ای بدهد که چه موادی برای شکل‌گیری قمرهای فراخورشیدی در دسترس است.» او هشدار می‌دهد که هرچند اندازه بزرگ و فاصله زیاد CT Cha b از ستاره‌اش، آن را به هدفی عالی برای رصد تبدیل می‌کند، همین ویژگی‌ها ممکن است بدین معنی باشد که این سیاره بیشتر شبیه «ستاره ناکام» است تا غول گازی معمولی.

حتی در منظومه شمسی خود ما نیز منشأ قمرها همچنان رازآلود است. دیسک‌هایی مانند دیسک CT Cha b فرصتی فراهم می‌کنند تا نه‌تنها قمرهای منظومه‌های بیگانه، بلکه قمرهای منظومه خودمان را نیز بهتر درک کنیم. کونیو می‌گوید: «واقعاً سخت است که به ۴٫۵ میلیارد سال پیش برگردیم و تصور کنیم آن‌ها چگونه شکل گرفته‌اند. حالا ما می‌توانیم واقعاً این فرایند را ببینیم.»

پژوهش در نشریه Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.