بیش از سه دهه است که یک ستاره خاص با دقتی بیشتر از تقریباً هر ستاره دیگری در آسمان شب رصد شده است. تقریباً تمام تلسکوپهای بزرگ که در این مدت ساخته شدهاند، دستکم در مقطعی به سمت آن نشانه رفتهاند و گاهی سالها آن را زیر نظر داشتهاند. با این حال، با وجود تمام این توجهها، چیزی تقریباً به اندازه دو مشتری همچنان از چشم همه پنهان مانده بود؛ سیارهای که تمام این مدت در دادهها حضور داشت.
من عاشق معماهای خوب هستم. بیشتر شبها هنگام درست کردن شام، یک مستند جنایی واقعی در پسزمینه پخش میشود و من هم در حالی که نیمی از حواسم به آن است، منتظر پیچش داستانیای میمانم که از قبل حدسش زدهام. همسرم اهل شیلی است و هر بار که برای دیدن خانوادهاش به سانتیاگو پرواز میکنیم، یکی از اعضای خانواده درباره این موضوع صحبت میکند که صحرای آتاکاما یکی از صافترین آسمانهای روی زمین را دارد؛ به همین دلیل بخش بزرگی از قدرتمندترین تلسکوپهای جهان در کوهستانهای آن منطقه قرار گرفتهاند. من هیچوقت کاملاً متوجه نمیشدم چرا اخترشناسان به چنین بخش خاصی از یک بیابان نیاز دارند، تا اینکه درباره چیزی خواندم که یکی از همین تلسکوپها با همکاری تلسکوپ فضایی جیمز وب، درست جلوی چشم همه پیدا کرده است.
ستاره موردنظر Beta Pictoris نام دارد و حالا مشخص شده که بیش از یک دهه رازی را از ما پنهان کرده است.
دقیقاً چه چیزی در آنجا پنهان شده بود؟
اخترشناسان Beta Pictoris را آنقدر دقیق مطالعه کردهاند که این ستاره در کتابهای درسی بهعنوان نمونهای شناختهشده از چگونگی شکلگیری سیارهها مطرح میشود. این منظومه حدود ۶۳ سال نوری از ما فاصله دارد و با سنی حدود ۲۳ میلیون سال، از نظر استانداردهای ستارهای هنوز یک کودک محسوب میشود.
این منظومه پیش از این نیز به دلیل داشتن دو سیاره عظیم، یعنی Beta Pictoris b و Beta Pictoris c، مشهور بود. یکی از این دو سیاره نیز در میان نخستین سیارات فراخورشیدی قرار داشت که مستقیماً از آنها تصویربرداری شد.
اما در اواسط سال ۲۰۲۶، دو گروه مستقل از پژوهشگران از کشف سیاره سومی به نام Beta Pictoris d خبر دادند؛ سیارهای که تمام این مدت در همانجا حضور داشته است.
سیاره جدید از دو همسایه خود کوچکتر است، هرچند وقتی جرم یک جرم آسمانی بین دو تا چهار برابر مشتری باشد، استفاده از واژه «کوچک» چندان منطقی به نظر نمیرسد.
این سیاره در فاصلهای از ستاره خود گردش میکند که تقریباً مشابه فاصله نپتون از خورشید در منظومه شمسی ماست و درست در لبه داخلی حلقه درخشان غبار و بقایایی قرار دارد که Beta Pictoris را احاطه کردهاند.
همین حلقه غبار دلیل اصلی این بود که هیچکس زودتر متوجه وجود این سیاره نشده بود.
یک سیاره چگونه میتواند در یکی از عکاسیشدهترین منظومههای کهکشان پنهان شود؟
این همان بخشی است که باعث شد قاشق غذا را زمین بگذارم.
Beta Pictoris توسط یک دیسک ضخیم و درخشان از غبار و بقایای بهجامانده از شکلگیری خودش احاطه شده است. این دیسک نور ستاره را به شکلی پراکنده میکند که اگر دقت کافی نداشته باشید، میتواند بسیار شبیه نور ضعیف یک سیاره به نظر برسد.
برای سالها، همین درخشش شدید Beta Pictoris d را پنهان کرده بود؛ درست مثل چراغ پرنور ایوان خانه که میتواند شکل دقیق چیزی را که درست پشت آن قرار گرفته، محو کند.
یک گروه پژوهشی به سرپرستی Aidan Gibbs از دانشگاه کالیفرنیا، سندیگو، حتی در جستوجوی سیاره جدید نبودند. آنها با استفاده از ابزار NIRSpec تلسکوپ فضایی جیمز وب، مشغول بررسی جو سیاره شناختهشده Beta Pictoris b بودند که یک سیگنال غیرمنتظره در دادهها ظاهر شد؛ سیگنالی که هیچکس انتظارش را نداشت.
Gibbs گفت: «ما دنبال یک سیاره جدید نبودیم.»
این سیگنال برخلاف یک لکه نور مبهم، یک اثر شیمیایی کاملاً مشخص بود؛ نوعی بارکد از خطوط جذب مونوکسید کربن که غبار معمولی قادر به تولید آن نیست.
رصدهای بعدی نیز بخار آب و متان را شناسایی کردند و تأیید کردند که دانشمندان واقعاً با جو یک سیاره روبهرو هستند، نه یک خطای نوری یا اثر ناشی از غبار.
نکته جالب این است که پنهان شدن یک جرم در مقابل چشم ما به دلیل درخشش و مه، فقط در اطراف ستارههای دوردست اتفاق نمیافتد. نمونه بسیار نزدیکتری در منظومه شمسی خودمان وجود دارد که سالها همین ترفند را اجرا کرد و زیر لایهای ضخیم از مه نارنجی پنهان ماند.
قمر تایتان زحل از فاصله دور شبیه آشناترین مکان ممکن به نظر میرسد؛ جایی با باران، رودخانه، ساحل و دریا. اما چند دهه طول کشید تا دانشمندان بتوانند از میان این مه عبور کنند و بفهمند تقریباً هیچکدام از این چیزها دقیقاً آن چیزی نیستند که به نظر میرسند.
دو تلسکوپ متفاوت چگونه به یک راز مشترک رسیدند؟
تقریباً همزمان، گروه مستقلی به سرپرستی اخترشناس Ben Sutlieff از دانشگاه ادینبرو نیز همان ستاره را به دلیلی کاملاً متفاوت بررسی میکرد.
آنها از تلسکوپ زمینی Very Large Telescope یا VLT استفاده کردند؛ همان تلسکوپی که در صحرای شیلی قرار دارد و خانواده همسرم سالها درباره آسمان فوقالعاده آن منطقه برای من صحبت کردهاند.
این گروه نیز به دنبال کشف یک دنیای جدید نبود. هدف آنها فقط بررسی تغییرات سیاره شناختهشده Beta Pictoris b در طول زمان بود.
Sutlieff گفت: «این یک کشف تصادفی بود.»
وقتی اعضای گروه شروع به بررسی آرشیوهای رصدخانه کردند، همان جرم کمنور را در تصاویری پیدا کردند که قدمت برخی از آنها به ۱۱ سال قبل میرسید.
Jayne Birkby، از دانشگاه آکسفورد و یکی از نویسندگان این پژوهش، درباره زمانی که گروه پس از کشف سیاره به تصاویر قدیمی بازگشت، گفت این سیاره تمام این مدت با آنها «قایمباشک بازی میکرده است».
در قدیمیترین تصویر، سیاره تقریباً بهسختی در کنار همسایه بسیار درخشانترش دیده میشود.
دو گروه پژوهشی، با استفاده از دو تلسکوپ متفاوت و دو روش کاملاً متفاوت، تنها در فاصله چند هفته به یک کشف یکسان رسیدند. این اتفاق تقریباً نزدیکترین چیزی است که اخترشناسی میتواند به تأیید مستقل یک کشف برسد.
یک سیاره پنهان چه چیزی را درباره آشفتگی اطرافش توضیح میدهد؟
اینجا نکتهای وجود دارد که از نظر من جذابترین بخش ماجراست.
اخترشناسان سالها متوجه شده بودند که دیسک درخشان غبار اطراف Beta Pictoris دارای لبه داخلی غیرمعمولاً تیز و ساختارهای عجیب دیگری است. حتی برخی از آنها پیشبینی کرده بودند که برای توضیح این ویژگیها باید سیارهای شبیه همین سیاره وجود داشته باشد.
حالا دانشمندان سرانجام قطعه گمشده پازلی را پیدا کردهاند که سالها مقابل چشمانشان قرار داشت.
Beta Pictoris d تقریباً دقیقاً در همان نقطهای قرار گرفته و تقریباً همان جرمی را دارد که برای شکل دادن آرام و تدریجی به این دیسک با نیروی گرانش خود لازم است.
چرا این کشف برای تمام سیاراتی که هنوز پیدا نکردهایم اهمیت دارد؟
داستان بزرگتر از خود این سیاره، به روشی مربوط میشود که برای کشف آن استفاده شد.
شناسایی یک جهان از طریق اثر شیمیایی موجود در جو آن، به جای انتظار برای گرفتن تصویری واضح از خود سیاره، به اخترشناسان اجازه میدهد سیاراتی را پیدا کنند که درون دیسکهای غبار درخشان پنهان شدهاند یا در کنار یک سیاره بسیار درخشانتر قرار گرفتهاند.
اکنون پژوهشگران احتمال میدهند برخی از مشهورترین و پرتکرارترین منظومههای سیارهای آسمان نیز ممکن است مانند Beta Pictoris، دنیاهای کوچکتر و کمنورتری را در خود پنهان کرده باشند.
با ورود ابزارهای حساستر به عرصه نجوم، از جمله تلسکوپ Extremely Large Telescope که هماکنون در حال ساخت است، ممکن است برخی از قدیمیترین و شناختهشدهترین مناطق آسمان همچنان چند شگفتی دیگر را در دل درخشش خود پنهان کرده باشند.
