اگر شناسایی سیاره‌های فراخورشیدی کار آسانی بود، باید تاکنون شناخت کاملی از منظومه‌ی سیاره‌ای اطراف نزدیک‌ترین همسایه‌ی ستاره‌ای‌مان، آلفا قنطورس، به‌دست آورده بودیم. اما چنین نیست، زیرا این کار اصلاً آسان نیست. آلفا قنطورس یک سامانه‌ی سه‌ستاره‌ای است که حدود ۴٫۲۵ سال نوری با ما فاصله دارد. ستاره‌ی اصلی این سامانه، آلفا قنطورس A، بسیار شبیه به خورشید است و با ستاره‌ای دیگر به نام آلفا قنطورس B که آن هم خورشیدمانند است، یک منظومه‌ی دوتایی تشکیل می‌دهند. ستاره‌ی سوم، یک کوتوله‌ی سرخ به نام پروکسیما قنطورس است که در واقع نزدیک‌ترین ستاره به زمین به‌شمار می‌رود.
تا کنون سه سیاره‌ی فراخورشیدی تأییدشده در اطراف پروکسیما قنطورس شناسایی شده‌اند و نشانه‌هایی از وجود سیارات دیگری در اطراف دو ستاره‌ی دیگر نیز دیده شده، اما تأیید این سیارات کاری دشوار بوده است. اکنون تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) شواهد تازه‌ای از وجود یک غول گازی در حال گردش به دور آلفا قنطورس A یافته است.
دو مقاله‌ی همزمان این کشف را گزارش کرده‌اند. مقاله‌ی اول با عنوان
«جهان‌های در همسایگی ما: سیاره‌ای غول‌پیکر در ناحیه‌ی قابل‌سکونت آلفا قنطورس A – بخش اول: مشاهدات، ویژگی‌های مداری و فیزیکی، و محدودیت‌های گردوغبار فراخورشیدی»
به سرپرستی «چارلز بیکمن» از مؤسسه‌ی علوم سیارات فراخورشیدی ناسا و JPL، و «آنیکت سینگ» از مؤسسه فناوری کالیفرنیا و JPL منتشر شده است.
مقاله‌ی دوم نیز با عنوان
«جهان‌های در همسایگی ما – بخش دوم: مدل‌سازی منظومه‌ی دوتایی، جست‌وجوی سیاره و گردوغبار فراخورشیدی، و تحلیل حساسیت»
به همان نویسندگان وابسته است.
آنیکت سانگی از مؤسسه فناوری کالیفرنیا می‌گوید:
«اگر وجود این سیاره در تصویر جیمز وب از آلفا قنطورس A تأیید شود، نقطه‌ی عطفی در تصویرسازی مستقیم سیارات فراخورشیدی خواهد بود.»
این سیاره‌ی احتمالی با نام S1 شناخته می‌شود. اثبات وجود آن به‌علت نویز حاصل از سه ستاره‌ی سامانه، گردوغبار زودیاک و منابع پس‌زمینه‌ای بسیار دشوار است. ستاره‌شناسان با استفاده از ابزار فروسرخ میانی (MIRI) تلسکوپ جیمز وب و ماسک تاج‌نگار آن توانستند این جرم را ردیابی کنند، که دو سال زمان برد و نیاز به کمک تلسکوپ‌های دیگر نیز داشت.
چارلز بیکمن می‌گوید:
«از آنجا که این سامانه بسیار به ما نزدیک است، کشف هر سیاره‌ای در آن می‌تواند فرصتی بی‌نظیر برای گردآوری داده درباره‌ی منظومه‌هایی به‌جز منظومه‌ی شمسی‌مان باشد. اما حتی با قوی‌ترین تلسکوپ فضایی جهان هم این رصدها بسیار دشوار هستند، زیرا این ستاره‌ها بسیار درخشان، به‌هم نزدیک و پرحرکت‌اند. برای همین، تیم اپراتوری تلسکوپ در مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی مجبور شد برنامه‌ای اختصاصی برای رصد این هدف طراحی کند که نتیجه‌ی آن فراتر از انتظار بود.»
تصویر سمت چپ توسط نقشه‌برداری دیجیتال آسمان (Digital Sky Survey) از روی زمین گرفته شده و این سامانه‌ی سه‌ستاره‌ای را به‌صورت یک نقطه‌ی نورانی واحد نشان می‌دهد.
تصویر میانی از تلسکوپ فضایی هابل است که در آن ستاره‌های آلفا قنطورس A و B به‌صورت جداگانه دیده می‌شوند.
تصویر سوم مربوط به ابزار MIRI و تاج‌نگار (coronagraph) تلسکوپ جیمز وب است که در آن ستاره‌ی آلفا قنطورس A و سیاره‌ی کاندیدای تازه‌کشف‌شده قابل مشاهده‌اند.
اعتبار تصویر: ناسا، آژانس فضایی اروپا (ESA)، آژانس فضایی کانادا (CSA)، مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی (STScI)، DSS، آنیکت سانگی (کلتک)، چارلز بیکمن (JPL)، دیمین ماوه (کلتک)، جوزف دی‌پاسکواله (STScI)
مجوز: CC BY 4.0 INT یا مجوز استاندارد ESA
جست‌وجوی سیاره‌ای در اطراف آلفا قنطورس A بسیار پیچیده است. اخترشناسان باید حرکت خاص ستاره و نور ناشی از هم‌دم ستاره‌ای‌اش را در نظر بگیرند. همچنین نیاز به ستاره‌های مرجع برای کالیبره‌کردن مشاهدات داشتند، که آن‌ها نیز باید به اندازه‌ی کافی درخشان و مشابه طیفی ستاره‌ی هدف در فیلتر خاص F1550C باشند. برای دنبال‌کردن آلفا قنطورس A، ستاره‌ی افست (offset) به نام اپسیلون موسکائه و ستاره‌ی راهنما نیز به‌کار رفت. در کنار همه‌ی این‌ها، از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای برای تعیین مدار استفاده شد — که می‌توان آن را تعریف واقعی «مشکل» دانست.
در تصویر سمت چپ، سامانه‌ی دوتایی آلفا قنطورس A و B به همراه ستارگان شناسایی‌شده توسط مأموریت گایا درون کادرهای سبز رنگ دیده می‌شوند. کادرهای قرمز مربوط به منابع نقطه‌ای هستند که توسط ابزار MIRI شناسایی شده‌اند. ستارگانی با برچسب G0 و G5 برای تعیین موقعیت هدف مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
پنل سمت راست ستاره‌ی آفست اپسیلون موسکائه (Epsilon Muscae) را نشان می‌دهد، و ستاره‌ی راهنمایی با برچسب G9 که برای هدف‌گیری اپسیلون موسکائه به کار رفته است.
اعتبار تصویر: بیکمن، سانگی و همکاران، ۲۰۲۵، ApJL.
اگر وجود این سیاره تأیید شود، یک کشف مهم خواهد بود: نزدیک‌ترین سیاره‌ی شناخته‌شده در ناحیه‌ی قابل‌سکونت اطراف یک ستاره‌ی خورشیدمانند. البته این سیاره از نوع گازی و غیرقابل‌سکونت است، اما نزدیکی آن، هدفی ارزشمند برای مطالعات علمی فراهم می‌آورد.
نخستین مشاهدات JWST از این سیاره مربوط به آگوست ۲۰۲۴ است. با وجود تاج‌نگار MIRI، رصدها دشوار بودند زیرا باید با نور دو ستاره مقابله می‌شد. تاج‌نگار توانست نور آلفا قنطورس A را مسدود کند، اما نور درخشان ستاره‌ی هم‌دم، یعنی آلفا قنطورس B، اختلال ایجاد می‌کرد. پژوهشگران در نهایت توانستند آن را نیز مهار کنند، که منجر به شناسایی جرمی با روشنایی ۱۰٬۰۰۰ برابر کم‌تر از آلفا قنطورس A و در فاصله‌ی حدود ۲ واحد نجومی شد.
اما این کشف اولیه برای تأیید کافی نبود. بنابراین تیم با استفاده از زمان اختیاری مدیر تلسکوپ در فوریه و آوریل ۲۰۲۵ رصدهای بیشتری انجام داد — که نتیجه‌ی قطعی نداشتند.
اعتبار تصویر: بیکمن، سانگی و همکاران، ۲۰۲۵، ApJL.
از آنجا که زمان رصد با JWST بسیار محدود و پرتقاضاست، پژوهشگران تصمیم گرفتند با همان داده‌های موجود و شبیه‌سازی رایانه‌ای ادامه دهند.
آنیکت سانگی می‌گوید:
«با پدیده‌ای روبه‌رو هستیم که گویی سیاره‌ای ناپدید شده است! برای بررسی این معما، میلیون‌ها مدار احتمالی را شبیه‌سازی کردیم تا ببینیم در چه شرایطی سیاره در یک زمان دیده شده و در زمان‌های دیگر نه.»
در این میان، سیاره‌ی دیگری با نام C1 که در سال ۲۰۲۱ توسط تلسکوپ VLT شناسایی شده بود، وارد داستان شد. پژوهشگران فرض کردند که S1 و C1 شاید دو مشاهده از یک جرم باشند و آن را به‌صورت کاندیدای S1+C1 بررسی کردند.
اعتبار تصویر: بیکمن، سانگی و همکاران، ۲۰۲۵، ApJL.
نویسندگان مقاله نوشتند:
«ما دریافتیم که در ۵۲٪ مدارهای پایدار شبیه‌سازی‌شده، سیاره در بازه‌ی فوریه و آوریل ۲۰۲۵ به‌قدری به ستاره نزدیک بوده که JWST نتوانسته آن را ببیند.»
سانگی افزود:
«در نیمی از مدارهای ممکن، سیاره در هنگام رصد به ستاره خیلی نزدیک بوده و به همین دلیل دیده نشده است.»
در نهایت، پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که احتمالاً با یک غول گازی به جرم حدود زحل سروکار دارند که به‌صورت بیضوی در فاصله‌ی ۱ تا ۲ واحد نجومی از آلفا قنطورس A گردش می‌کند. این سیاره کمی پرنورتر از انتظار است، که ممکن است به‌دلیل گردوغبار زودیاکی، یا چرخش سریع آن، یا حتی وجود حلقه‌هایی مانند زحل باشد.
تلسکوپ جیمز وب در ابتدا برای مشاهده‌ی کهکشان‌های بسیار دور و سیاه‌چاله‌های عظیم طراحی شده بود، اما همان توانایی‌ها اکنون برای مطالعه‌ی نزدیک‌ترین همسایه‌های ستاره‌ای ما نیز به‌کار می‌آیند. تصویر مستقیم از سیاره‌ای در اطراف آلفا قنطورس دستاوردی شگفت‌انگیز است.
پیر-اولیویه لاگاژ از مؤسسه CEA فرانسه، که از نویسندگان مقاله و مسئول توسعه‌ی MIRI در فرانسه بود، گفت:
«این یکی از چالش‌برانگیزترین رصدهایی است که تاکنون با تاج‌نگار MIRI انجام داده‌ایم. از همان ابتدا منتظر بودیم ببینیم در اطراف آلفا قنطورس چه خواهیم یافت — و بی‌صبرانه منتظر کشفیات بعدی هستم.»
در نهایت، سانگی نتیجه‌گیری می‌کند:
«اگر این سیاره تأیید شود، نه‌تنها نزدیک‌ترین سیاره‌ی تصویربرداری‌شده به ستاره‌ی میزبانش خواهد بود، بلکه از نظر دما و سن هم بیشترین شباهت را به سیارات بزرگ منظومه‌ی شمسی دارد. چنین کشفی، دید ما نسبت به شکل‌گیری، پایداری و تحول سیارات در محیط‌های ناپایدار را به چالش خواهد کشید.»
