کشف 4 سیاره فراخورشیدی در یکی از نزدیکترین ستارگان به زمین
مداربسته: پژوهشگران آمریکایی و اروپایی با بهره گیری از ابزارهای دقیق در بزرگترین تلسکوپ های جهان به کشفی چالش برانگیز رسیدند.
به گزارش مداربسته به نقل از ایسنا، ستاره «بارنارد»(Barnard) یک ستاره کوچک و کم نور است که ستاره شناسان آنرا «کوتوله سرخ» می نامند. این ستاره یکی از نزدیکترین ستارگان به زمین است و الان چهار سیاره کوچک درحال چرخش به دور این ستاره کشف شده است.
این سیارات تازه کشف شده تنها حدود ۳۰ درصد جرم زمین، جرم دارند و آنچنان به ستاره «بارنارد» نزدیک هستند که یک سال در آنها تنها چند روز به طول می انجامد.
با وجود کمترین فاصله این ستاره با سیاره زمین، نور آن تنها ۶ سال طول می کشد که به زمین برسد، اما آنقدر ضعیف است که با چشم غیر مسلح دیده نمی شود.
اندازه ستاره«بارنارد» به سیاره مشتری نزدیکتر است. سه ستاره ای که منظومه «آلفا قنطورس»(Alpha Centauri) را می سازند، به همراه این ستاره از نزدیکترین ستاره ها به ما هستند.
به نقل از فیز، سیاراتی که بتازگی در اطراف ستاره «بارنارد» کشف شده اند، خیلی کم نور هستند و نمی توان آنها را حتی با تلسکوپ نیز به آسانی دید، پس آنها چگونه دیده شدند؟ پاسخ در تأثیر جاذبه آنها بر ستاره نهفته است.
جاذبه گرانشی متقابل، سیارات را در مدار خود نگه می دارد و ستاره را به حرکت درمی آورد که این حرکت توسط ابزارهای طیف نگار حساس شناسایی می شود. طیف نگارها نور این ستاره را به طول موج های تشکیل دهنده آن تجزیه می کنند. همین طور می توان از آنها برای اندازه گیری حرکت ستاره بهره برد.
با این وجود، این چالشی مهم برای شناسایی رفتار خود ستاره است. ستارگان سیال هستند و کوره اتمی در هسته آنها تکانش هایی را به وجود می آورد که میدان مغناطیسی به وجود می آورد (مانند تکانش شدید هسته مذاب زمین که موجب تولید میدان مغناطیسی در زمین می شود). سطح ستاره های «کوتوله سرخ» مملو از طوفان های مغناطیسی است. این فعالیت می تواند وجود یک سیاره را شبیه سازی کند، در صورتیکه سیاره ای در آنجا وجود ندارد.
پروسه یافتن سیارات با این تکنیک با ساخت ابزارهای طیف نگار بسیار حساس شروع می شود. آنها بر روی تلسکوپ های به اندازه کافی بزرگی نصب می شوند تا نور کافی را از ستاره دریافت نمایند. سپس نور به طیف نگارها فرستاده می شود که داده ها را ثبت می کند. بعد از آن، ستاره شناسان یک ستاره را ماه ها یا سال ها رصد می کنند و بعد از سنجیدن دقیق داده های به دست آمده و محاسبه کارهای مغناطیسی ستاره ای، از آنها برای شناسایی نشانه های کوچک از سیارات درحال چرخش استفاده می نمایند.
تیمی به سرپرستی «جونای گونزالز هرناندز» (Jonay González Hernández) از مؤسسه اخترفیزیک جزایر قناری در سال ۲۰۲۴، گزارشی بر اساس چهار سال رصد بر ستاره بارنارد با «طیف نگار اسپرسو» (نوعی از طیف نگار جهت مشاهدات طیف سنجی فراسیاره ای سنگی) در «تلسکوپ بسیار بزرگ» در رصدخانه جنوبی اروپا در شیلی ارائه داد. آنها یک سیاره مشخص را شناسایی کرده و گزارشی شامل نشانه هایی از وجود سه سیاره دیگر را ارائه کرده بودند.
حال تیمی به سرپرستی«ریتویک باسانت»(Ritvik Basant) از دانشگاه شیکاگو در طول سه سال رصد، ابزار «مارون-ایکس»(Maroon-X) را بر روی تلسکوپ «جیمنای نورث»(Gemini North) اضافه کردند. بررسی داده های آنها وجود سه سیاره از چهار سیاره را تأیید کرد، در صورتیکه ترکیب هر دو دسته از داده ها نشاندهنده وجود چهار سیاره بود.
زمانی که یافته های جدید در دنیای علم، در محدودیت های فعلی نگنجند، باید از صحت یافته ها اطمینان پیدا کرد. از این جهت زمانی که این تیم با بهره گیری از تلسکوپ ها، ابزارها و کدهای کامپیوتری مختلف به نتایج یکسانی رسیدند، صحت یافته های آنها تایید شد.
این سیارات یک منظومه فشرده را می سازند که دارای دوره های مداری کوتاه، بین دو تا هفت روز زمینی هستند. برای مقایسه نزدیکترین سیاره خورشیدی به ما یعنی عطارد در ۸۸ روز به دور خورشید می چرخد. این احتمال وجود دارد که جرم آنها کمتر از جرم زمین باشد. آنها احیانا سیارات سنگی هستند، با سطوح سنگی برهنه که مورد حمله تشعشعات ستاره میزبان خود قرار گرفته اند. آنها برای نگهداری آب مایع دارای دمای بسیار بالایی هستند و این احتمال وجود دارد که هر گونه جوی در آنها از بین رفته باشد.
این تیم ها بدنبال سیاره هایی با دوره مداری طولانی تر و دورتر در منطقه قابل سکونت ستاره (جایی که آب مایع در سطح سیاره موجود باشد) بودند، اما سیاره ای را شناسایی نکردند.
اطلاعات دیگر در مورد این سیارات جدید، مانند اندازه تخمینی آنها در دسترس نیست. بهترین راه برای یافتن این اطلاعات نظارت بر گذر آنها از مقابل ستاره شان است. زمانی که سیارات از مقابل ستاره خود عبور می کنند، می توان میزان انسداد نور ستاره توسط آنها را اندازه گیری نمود، اما جهت گیری و چرخش سیارات در ستاره «بارنارد» به شکلی نیست که ما بتوانیم این جزییات را تشخیص دهیم.
با وجود این، سیارات ستاره «بارنارد» به ما اطلاعاتی درباره ی ایجاد سیارات دیگر می دهند. آنها در یک قرص پیش سیاره ای(protoplanetary disk) از مواد تشکیل می شوند که در دوران جوانی ستاره به دور آن می چرخند.
ذرات گرد و غبار به هم چسبیده و به تدریج صخره هایی ساخته می شوند که در سیاره ها انباشته می شوند. «کوتوله های سرخ» رایج ترین نوع ستارگان هستند و انگار بیشتر آنها سیاره دارند. هر زمان که مشاهدات کافی از چنین ستارگانی به دست آوریم، سیاره های جدیدی را کشف می نماییم. در نتیجه احیانا تعداد سیارات در کهکشان ما بسیار بالاتر از ستاره هاست.
اغلب سیاراتی که کشف شده اند، نزدیک به ستاره خود هستند. آنها داخل منطقه قابل سکونت منظومه خود قرار دارند و سهولت در یافتن آنها تا حد زیادی به سبب نزدیکی آنها به زمین است. نزدیکتر بودن به این معناست که کشش گرانشی آنها بیشتر است و دارای دوره های مداری کوتاه تری هستند. بدین سبب ستاره شناسان مجبور نیستند ستاره را برای مدت طولانی زیر نظر داشته باشند. همین طور احتمال گذر آنها بیشتر می شود و بدین سبب در بررسی های گذری مشاهده می شوند.
ماموریت «پلاتو»(به مدلول افلاطون) متعلق به آژانس فضایی اروپا که مقرر است در سال ۲۰۲۶ پرتاب شود، برای یافتن سیارات دورتر از ستارگانشان طراحی شده است. این ماموریت می تواند سیارات فراخورشید بیشتری را در مناطق قابل سکونت ستاره خود کشف کند و همین طور اطلاعاتی به ستاره شناسان در ارتباط با غیر عادی بودن یا نبودن منظومه شمسی که سیاره ای خیلی نزدیک به خود ندارد، بدهد.
این مقاله در The Astrophysical Journal Letters انتشار یافته است.
منبع: مداربسته
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب