پایان ۱۱ سال قایمباشک کیهانی؛ ثبت تصویر مستقیم از کمنورترین سیاره کشفشده تاکنون
بیش از ۱۰ سال طول کشید؛ اما اخترشناسان بالاخره در یک بازی طولانی «قایمباشک کیهانی» موفق شدند سیارهای را که به دور ستاره «بتا سهپایه» (Beta Pictoris) پنهان شده بود، پیدا کنند. این سیاره فراخورشیدی که «بتا سهپایه d» نام دارد، در فاصله ۶۳ سال نوری از زمین واقع شده است و دو سیاره همزاد نیز دارد که مدتی پیش کشف شده بودند.
سیاره تازهکشفشده صد برابر کمنورتر از سیاره «بتا سهپایه b» است؛ دنیایی که نخستین عضو شناختهشده منظومه بتا سهپایه به شمار میرود. همین موضوع باعث شده است که بتا سهپایه d کمنورترین سیاره فراخورشیدی باشد که تاکنون از روی زمین بهطور مستقیم تصویربرداری شده است.
بتا سهپایه d نیز مانند دو همسایهاش یک غول گازی است؛ اما برخلاف بتا سهپایه b و بتا سهپایه c، در فاصلهای بسیار دورتر از ستاره مادر خود قرار دارد و به همین دلیل، دمای آن بهمراتب پایینتر است.
دنیای تازهکشفشده همچنین از نظر جرم کوچکتر از دو سیاره دیگر منظومه است. در حالی که جرم هر دو سیارهی بتا سهپایه b و بتا سهپایه c حدود ۱۰ برابر مشتری است، جرم بتا سهپایه d تنها حدود ۲٫۴ برابر مشتری برآورد میشود. این ویژگی آن را به یکی از کمجرمترین سیارههای فراخورشیدی تبدیل میکند که تاکنون با یک تلسکوپ زمینی بهطور مستقیم تصویربرداری شده است.
«جین برکبی»، اخترشناس دانشگاه آکسفورد و یکی از اعضای تیم پژوهش، در بیانیهای گفت: «به نظر میرسد سیاره d بیش از یک دهه با ما قایمباشک بازی میکرد و تازه حالا میتوانیم بگوییم: پیدایت کردیم!»
کشف بتا سهپایه d همچنین به حل معمایی درباره قرص گردوغبار و بقایای موجود در این منظومه سیارهای که گمان میرود از بقایای فرآیند شکلگیری سیارهها تشکیل شده باشد، کمک میکند. دلیل این امر آن است که سیاره تازهکشفشده دقیقاً جرم و موقعیتی را دارد که میتواند هم شکل غیرعادی قرص و هم محل قرارگیری آن را توضیح دهد.
۱۱ سال قایمباشک
جالب اینجاست که تیم پژوهشی در ابتدا اصلاً به دنبال کشف سومین سیاره منظومه بتا سهپایه نبود. هدف آنها صرفاً مطالعه دقیقتر نخستین سیاره شناختهشدهی آن بود. «بن ساتلیف»، اخترشناس دانشگاه ادینبرو و یکی از نویسندگان پژوهش، گفت: «این کشف کاملاً اتفاقی بود. در ابتدا فقط میخواستیم سیاره شناختهشده منظومه، یعنی بتا سهپایه b را بیشتر بررسی کنیم تا ببینیم در گذر زمان چه تغییراتی میکند.»
اما پژوهشگران در جریان بررسیها، نشانههای آشکاری از وجود سیارهای دیگر در اطراف همان ستاره مشاهده کردند. آنها سپس به سراغ ۱۱ سال دادههای آرشیوی رفتند و سرانجام توانستند سیاره سوم را در تصاویر مختلف شناسایی کنند.
- دستاورد غیرمنتظره تلسکوپ تس ناسا: کشف سیارهای پنهان با ترفند گرانشی اینشتین14 روز قبلمطالعه '4
- کشف سه سیاره زمینسان با دو غروب خورشید دانشمندان را شگفتزده کرد11 آبان 04مطالعه '2
برای درک اهمیت این دستاورد کافی است بدانیم که از میان بیش از ۶هزار سیاره فراخورشیدی ثبتشده در فهرست ناسا، کمتر از ۱۰۰ مورد از طریق تصویربرداری مستقیم کشف شدهاند. دلیل دشواری این روش آن است که اخترشناسان باید تابش گرمایی بسیار ضعیف یک سیاره را از میان نور خیرهکننده ستاره میزبان آن تشخیص دهند. ثبت تصویری مستقیم از سیارهای به کمنوری بتا سهپایه d گام بزرگی برای پیشرفت این روش به شمار میرود.
«مارکوس بونسه»، پژوهشگر رصدخانه جنوبی اروپا و از دیگر نویسندگان پژوهش، گفت: «این سیاره جدید صد برابر کمنورتر از بتا سهپایه b، سیاره مشهور همین منظومه است و به همین دلیل، کمنورترین سیاره فراخورشیدی محسوب میشود که تاکنون از روی زمین بهطور مستقیم تصویربرداری شده است.»
با کشف بتا سهپایه d، منظومه بتا سهپایه به دومین منظومه سیارهای تبدیل شده است که بیش از دو سیاره آن بهطور مستقیم مورد تصویربرداری قرار گرفتهاند. نخستین منظومه از این نوع HR 8799 است که در فاصله حدود ۱۳۳ سال نوری از زمین قرار دارد.
ساتلیف در ادامه گفت: «منظومههایی که چندین سیاره آنها بهطور مستقیم تصویربرداری شدهاند، حکم جام مقدس اکتشافات را دارند؛ زیرا میتوانند اطلاعات بسیار ارزشمندی درباره ویژگیهای سیارههای مختلفی که در محیطی مشترک شکل گرفتهاند، در اختیار ما قرار دهند.»
از همین رو، کشف بتا سهپایه d با استفاده از تصویربرداری مستقیم میتواند انگیزهای برای جستوجوی بیشتر منظومههای سیارهای باشد که شاید سیارههای کمنور دیگری را نیز در خود پنهان کرده باشند. انتظار میرود این تحقیقات در آینده با کمک تلسکوپ فوقالعاده بزرگ (ELT) که هماکنون در بیابان آتاکامای شمال شیلی در حال ساخت است، ادامه پیدا کند.
نتایج پژوهش در نشریه The Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.
