یک تیم بینالمللی از اخترشناسان اعلام کرده است که موفق به شناسایی سومین سیاره در حال گردش به دور ستاره Beta Pictoris شدهاند؛ دومین ستاره پرنور صورت فلکی جنوبی Pictor (سهپایه نقاشی). این سیاره جدید بیش از ۱۰ سال است که با اخترشناسان بازی پنهانکاری انجام میدهد.
Beta Pictoris b یکی از نخستین سیارات فراخورشیدی بود که بهطور مستقیم تصویربرداری شد و سیارهای نسبتاً درخشان محسوب میشود. پیش از این میدانستیم که سیاره دومی با نام Beta Pictoris c نیز در این منظومه وجود دارد؛ منظومهای که در فاصله ۶۳ سال نوری از زمین قرار گرفته است. اکنون مشخص شده که درخشش Beta Pictoris b باعث شده بود نشانههای یک سیاره همراه سوم، یعنی دنیایی بسیار کمنورتر که اکنون Beta Pictoris d نام دارد، از دید اخترشناسان پنهان بماند.
این سیاره حدود ۱۰۰ برابر کمنورتر از Beta Pictoris b است. دکتر بن ساتلیف از دانشگاه ادینبرو، یکی از نویسندگان اصلی این پژوهش، در گفتوگو با IFLScience گفت:
«ما یک سیاره فراخورشیدی سوم را پیدا کردیم که به دور Beta Pictoris میچرخد؛ یک منظومه بسیار مشهور در زمینه سیارات فراخورشیدی.»
او افزود:
«این نخستین منظومهای بود که در آن یک قرص بقایای پیرامونستارهای را تصویربرداری کردیم و همچنین همان منظومهای است که Beta Pictoris b، یکی از نخستین سیاراتی که مستقیماً تصویربرداری شد، در آن کشف شد.»
Beta Pictoris d اکنون کمنورترین سیارهای است که تاکنون بهطور مستقیم از سطح زمین تصویربرداری شده است. این سیاره نسبت به دیگر دنیاهایی که با روش تصویربرداری مستقیم مشاهده شدهاند، جرم بسیار کمتری دارد. در حالی که دو سیاره دیگر این منظومه تقریباً ۱۰ برابر جرم مشتری دارند، Beta Pictoris d همچنان یک غول گازی است اما تنها حدود ۲.۴ برابر جرم مشتری جرم دارد.
این سیاره همچنین در فاصله بسیار دورتری از ستاره خود قرار دارد و هر ۹۱ سال یک بار به دور ستاره Beta Pictoris گردش میکند؛ ستارهای که بسیار بزرگتر و درخشانتر از خورشید ماست. این دوره مداری بسیار طولانی است، زیرا بیشتر سیارات فراخورشیدی غول گازی شناختهشده، در مدت چند روز یا چند هفته به دور ستاره خود میچرخند.
کشفی اتفاقی
هدف اصلی تیم پژوهشی، بررسی Beta Pictoris b بود. آنها با استفاده از ابزار ERIS روی تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (VLT) تلاش داشتند تصاویر مستقیمی از این سیاره ثبت کرده و تغییرات آن را در طول زمان بررسی کنند. اما هنگام بررسی تصاویر، متوجه شدند که جرم دیگری نیز در دادهها دیده میشود.
ساتلیف تأکید کرد که این کشف یک دستاورد فنی مهم محسوب میشود. بسیاری از روشهای دیگر کشف سیارات فراخورشیدی از نور ستاره استفاده میکنند و تغییرات ناشی از کشش گرانشی سیارات روی ستاره یا عبور سیاره از مقابل ستاره را بررسی میکنند.
اما تصویربرداری مستقیم نیازمند مشاهده خود سیاره است؛ بنابراین سیاره باید به اندازه کافی درخشان باشد تا در برابر نور شدید ستاره مادر و همچنین سایر سیارات منظومه قابل تشخیص باشد.
ساتلیف به IFLScience گفت:
«این سیاره ۱۰۰ برابر کمنورتر از Beta Pictoris b است. بسیار هیجانانگیز است که بتوانیم با روش تصویربرداری مستقیم، سیارات فراخورشیدی کمنورتر و کمجرمتر را شناسایی کنیم.»
برای تأیید این کشف، پژوهشگران از روشهای پردازش جدید روی دادههای آرشیوی استفاده کردند و دریافتند که این سیاره برای دههها در دادههای قدیمی رصدخانه جنوبی اروپا پنهان بوده است.
گاهی اوقات هنوز گنجینههایی در دادههای قدیمی یا در منظومههایی که بهخوبی شناخته شدهاند، منتظر کشف شدن هستند.
دکتر بن ساتلیف
این منظومه تنها دومین منظومه چندسیارهای است که بیش از دو سیاره آن بهطور مستقیم تصویربرداری شدهاند. نخستین منظومه با چنین ویژگی، HR ۸۷۹۹ نام دارد.
منظومههای چندسیارهای اهمیت زیادی در مطالعه تکامل سیارات دارند، زیرا محل شکلگیری و جرم سیارات میتواند تأثیر زیادی بر ویژگیهای نهایی آنها داشته باشد.
ساتلیف گفت:
«اگر آنها در یک منظومه شکل گرفته باشند، از یک ماده اولیه مشابه ساخته شدهاند و تقریباً همسن هستند. این موضوع به ما اجازه میدهد بهتر درک کنیم که نحوه شکلگیری سیارات و محل تشکیل آنها چگونه میتواند بر ویژگیهایشان در مراحل بعدی زندگی تأثیر بگذارد.»
این پژوهش همچنین اهمیت بررسی دوباره اجرام و منظومههای شناختهشده را نشان میدهد، زیرا ممکن است ابزارها و روشهای قدیمی برخی جزئیات مهم را از دست داده باشند.
ساتلیف گفت:
«گاهی اوقات هنوز گنجینههایی در دادههای قدیمی یا در منظومههای شناختهشده وجود دارند که منتظر کشف شدن هستند.»
تیم پژوهشی به رهبری ساتلیف و مارکوس بونسه، اخترشناس رصدخانه جنوبی اروپا در آلمان، تنها گروهی نبود که به این موضوع پی برد. یک تیم مستقل به سرپرستی آیدان گیبز از دانشگاه کالیفرنیا نیز با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) موفق به کشف همین سیاره شد.
در حالی که تیم ساتلیف و بونسه توانستند اطلاعات دقیقتری درباره مدار این منظومه به دست آورند، مشاهدات JWST اطلاعاتی درباره جو این سیاره ارائه داد که ظاهراً سرشار از دیاکسید کربن است.
برای شناخت کاملتر این سیاره جدید، مطالعات بیشتری مورد نیاز خواهد بود. احتمال دارد سیارات دیگری نیز در این منظومه پنهان شده باشند. تلسکوپهای نسل بعدی که در سالهای آینده وارد مرحله عملیاتی میشوند، مانند تلسکوپ بسیار بزرگ اروپا (ELT) و تلسکوپ غول ماژلان، که توانایی تصویربرداری مستقیم از دنیاهای سنگی را خواهند داشت، ممکن است سیارات بیشتری را در این منظومه و سایر منظومهها آشکار کنند.
ساتلیف گفت:
«اگر سیارات سنگی در Beta Pictoris وجود داشته باشند، اصلاً تعجب نخواهم کرد. با ELT و تلسکوپ غول ماژلان، شاید بتوانیم شروع به شناسایی آنها نیز کنیم.»
