دانشمندان احتمالا جوان‌ترین سیاره کشف شده در کهکشان را رصد کرده‌اند
دانشمندان با استفاده از تلسکوپ‌های رادیویی، موفق شدند یک سیاره فراخورشیدی نوزاد را در حالی که تازه در قرص برافزایشی اطراف ستاره شکل گرفته و مشغول شکل دادن قمرهای خود است، مشاهده کنند.
آرایه‌ی تلسکوپی آتاکاما برای نخستین بار گاز را در دیسک برافزایشی اطراف ستاره‌ای دوردست شناسایی کرده است. این تشخیص نشان می‌دهد که ممکن است یک سیاره‌ی فراخورشیدی نوزاد با جرمی برابر مشتری در اطراف ستاره وجود داشته باشد که حال شکل دادن قمرهای خود است.
به گزارش «رصدخانه‌ی نجوم رادیویی» (NRAO) دانشمندان در مشاهدات با «آرایه‌ی میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما» (ALMA) یک لکه نور متمایز در نزدیکی ستاره‌ی AS 209 با کمتر از ۱ میلیون سال سن، کشف کردند که در شکاف گازی قرص برافزایشی اطراف ستاره می‌درخشید.
«جه‌هان بائه» (Jaehan Bae) نویسنده‌ی اصلی این مطالعه و استاد نجوم دانشگاه فلوریدا گفت: «بهترین راه برای مطالعه‌ی روند تشکیل سیارات، مشاهده‌ی مستقیم سیارات در حال شکل‌گیری است. ما در زمان بسیار هیجان‌انگیزی زندگی می‌کنیم که به لطف تلسکوپ‌های قدرتمند امکان رصد چنین رویدادی را داریم.»
به گفته‌ی تیم تحقیقاتی، اکتشافات گازی مانند این، اطلاعات بیشتری درباره‌ی چگونگی شکل‌گیری جو سیاره‌ها و همچنین شیوه‌ی گرد هم آمدن قمرها در مراحل اولیه‌ی منظومه‌ی شمسی ارائه می‌دهد.
موقعیت گاز شناسایی شده در دیسک برافزایشی منظومه‌ی ستاره‌ای AS 209
Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Bae (U. Florida)
سیاره‌ی فراخورشیدی احتمالی در منظومه‌ای در فاصله‌ی ۳۹۵ سال نوری از زمین قرار دارد که از منظر کیهانی، یک فاصله‌ی نسبتا نزدیک است. اما خود سیاره ۲۰۰ واحد نجومی (۲۰۰ برابر فاصله‌ی زمین-خورشید) از ستاره‌ی میزبان فاصله دارد که دیدگاه تازه‌ای از چگونگی تشکیل سیارات پیش روی اخترشناسان قرار می‌دهد.
بر اساس نظریه‌های فعلی شکل‌گیری سیاره‌ها، دانشمندان تصور می‌کنند که غول‌های گازی در مناطقی بهتر شکل می‌گیرند که گاز و غبار فراوانی دردسترس است. در مقابل این برداشت وجود دارد که قسمت بیرونی منظومه‌های ستاره‌ای پر از اجرام کوچک‌تر و یخی مانند کمربند کویپر در منظومه شمسی خودمان است.
درباره‌ی اینکه چگونه دیسک AS 209 می‌تواند از شکل‌گیری سیاره‌ای به این اندازه، در این فاصله‌ی دور از ستاره پشتیبانی کند، دانشمندان چند احتمال را در نظر دارند. یک ایده این است که این دیسک در گذشته‌های دور، شاید به‌دلیل نوعی اختلال جزرومدی، از نظر گرانشی ناپایدار بوده است.
با این حال، شبیه‌سازی‌های جدید نشان می‌دهد که چنین ناپایداری‌هایی تنها می‌توانند قطعاتی به جرم چند برابر مشتری تولید کنند. طبق بررسی محققان، حتی اگر این اتفاق روی دهد، سیارات پس از شکل‌گیری، کمتر مستعد مهاجرت هستند.
علاوه بر این، قرص برافزایشی AS 209 جرم نسبتا کمی دارد و هم‌اکنون بر اساس مشخصات چگالی گاز و دمای آن در صفحه‌ی میانی، به‌نظر می‌رسد که پایدار است. این تیم پژوهشی در مقاله‌ی خود که در «استروفیزیکال ژورنال لترز» (Astrophysical Journal Letters) منتشر شد، نوشت: «هرچند غیرممکن نیست که دیسک در گذشته به اندازه‌ی کافی پرجرم بوده باشد، اما جرم کم دیسک امروزی نشان می‌دهد که باید از آن زمان جرم خود را بسیار شدید از دست داده باشد.»
منظومه‌ی ستاره‌ای AS 209 از نگاه آلما
Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), A. Sierra (U. Chile)
احتمال عمده‌ی دیگر برای شکل‌گیری این سیاره، انباشت سنگ‌ریزه‌ای است و پژوهشگران در تلاشند تا سناریوهایی را که ممکن است به چنین اتفاقی منجر شوند، کشف کنند. مشخص نیست که چگونه هسته‌ی سیاره به اندازه‌ی کافی رشد کرد و چرا با انجام این کار نتوانست دانه‌های میلی‌متری را فراتر از مدار خود به دام بیندازد، اگرچه محققان چند راه پیشنهاد می‌کنند که برافزایش گاز ممکن است این کار را امکان‌پذیر سازد.
این تیم همچنین در حال بررسی این موضوع است که آیا سنگ‌ریزه‌های کافی در اطراف وجود داشته است تا بتوانند از طریق بیشتر شدن فشار یا جریان‌های ریزشی در گاز اطراف ستاره، به هم رسیده باشند و سیاره‌ی غول‌پیکر را شکل داده بایند یا خیر. بازه‌ی زمانی این افزایش جرم، همراه با نرخ آن هم هنوز مشخص نیست.
اعضای تیم پژوهشی، این کشف را از این نظر نو توصیف کردند که تا پیش از این وجود دیسک‌های دور سیاره‌ای در اطراف سیارات فراخورشیدی اثبات نشده بود. اگرچه آن‌ها تأکید کردند که در سال ۲۰۱۹ دانشمندان با استفاده از آلما توانستند یک دیسک تشکیل‌دهنده‌ی قمر را در اطراف سیاره‌ی فراخورشیدی PDS 70c شناسایی و این کشف را در سال ۲۰۲۱ تأیید کنند.
عکس کاور: یک ستاره با قرص پیش‌سیاره‌ای، که سیارات در آن در حال شکل‌گیری هستند.
Credit: L. Calçada / ESO
منابع: Space, SciTechDaily
