آنها یک ستاره پرسرعت را کشف کردهاند که یک سیاره فراخورشیدی از نوع ابرنپتون در مدار آن قرار دارد. این کشف میتواند درک ما از مکانیک سیارهای و مدارهای کیهانی را دگرگون کند. بررسی این ستارههای پرسرعت چالشهای جدیدی را برای مدلهای فعلی تکامل ستارهای به همراه دارد. نکته جالب این است که این ستاره، با وجود سرعت بسیار زیاد، همچنان توانسته سیاره خود را حفظ کند!
ستارههای پرسرعت با سرعتهای خارقالعادهای در فضا حرکت میکنند، معمولاً بیش از صدها کیلومتر در ثانیه. این ستارهها اغلب بر اثر نیروهای گرانشی از کهکشان خود بیرون رانده میشوند؛ مثلاً به دلیل برخورد نزدیک با سیاهچالههای کلانجرم یا ستارگان دیگر. برخی از این ستارهها چنان سریع حرکت میکنند که حتی میتوانند از میدان گرانشی کهکشان راه شیری فرار کنند. مطالعه این ستارهها اهمیت زیادی دارد، زیرا اطلاعات ارزشمندی درباره پویایی کهکشان ما، تعامل با سیاهچالهها و حتی توزیع ماده تاریک در کیهان ارائه میدهند.
ناسا/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)
جزئیات این کشف در مقالهای که توسط «شان تری»، ستارهشناس ارشد این پروژه، در مجله اخترشناسی منتشر شده، توضیح داده شده است. این مقاله از کشف یک سیاره ابرنپتون خبر میدهد که به دور یک ستاره کمجرم در حال چرخش است. این سامانه با سرعتی در حدود ۵۴۰ کیلومتر در ثانیه در حال حرکت است! اگر این سامانه در منظومه شمسی ما قرار داشت و ستارهاش جای خورشید بود، سیاره در فاصلهای میان مدارهای زهره و زمین قرار میگرفت. تری، که محقق دانشگاه مریلند است، میگوید: «این نخستین سیارهای خواهد بود که در مدار یک ستاره پرسرعت کشف شده است.»
یافتن چنین اجرامی در فضا کار دشواری است. این جرم نخستین بار در سال ۱۳۸۹ و در پی تحلیل دادههای طرح مشاهدات ریزهمگرایی در اخترفیزیک (Microlensing Observations in Astrophysics) که توسط دانشگاه کانتربری در نیوزیلند اجرا شده بود، شناسایی شد. این پژوهش بهدنبال یافتن سیارههای فراخورشیدی در اطراف ستارههای دوردست بود.
یکی از این رویدادها در چهار تصویر بزرگشده در پایین عکس نشان داده شده است. فلش به ستارهای اشاره میکند که بهطور موقت روشنتر شده است. این تغییر روشنایی برای اولین بار در آگوست ۲۰۱۱ توسط هابل ثبت شد. علت این پدیده، یک سیاهچاله در پیشزمینه بود که از مقابل این ستاره و در امتداد خط دید ما عبور میکرد. در نتیجه، ستاره برای مدتی درخشانتر شد و سپس با عبور سیاهچاله، دوباره به روشنایی عادی خود بازگشت.
از آنجا که سیاهچالهها نوری را ساطع یا منعکس نمیکنند، نمیتوان آنها را مستقیماً مشاهده کرد. اما اثر منحصربهفردشان بر ساختار فضا-زمان را میتوان از طریق این رویدادهای موسوم به ریزعدسی گرانشی اندازهگیری کرد. اگرچه تخمین زده میشود که حدود ۱۰۰ میلیون سیاهچالهی منفرد در کهکشان ما وجود داشته باشد، اما یافتن نشانههای مشخص یکی از آنها برای ستارهشناسان هابل، مانند یافتن سوزنی در انبار کاه است.
رخدادهای ریزهمگرایی به دلیل وجود جرمی میان زمین و یک جرم دوردست رخ میدهند. زمانی که چنین جرمی بین ما و یک ستاره قرار میگیرد، با بررسی منحنی نوری آن میتوان حضور آن را شناسایی کرد. در دادههای سال ۲۰۱۱، این تحلیلها نشان دادند که دو جرم آسمانی وجود دارند و یکی از آنها حدود ۲۳۰۰ برابر سنگینتر از دیگری است.
مطالعه سال ۱۳۸۹ نشان داده بود که ستاره این سامانه تقریباً ۲۰ درصد جرم خورشید را دارد و سیارهاش ۲۹ برابر جرم زمین است. البته احتمال دیگر این بود که این جرم یک سیاره نزدیکتر باشد که حدود ۴ برابر جرم مشتری دارد و شاید حتی قمری نیز داشته باشد. برای درک بهتر این جرم، تیم پژوهشی دادههای رصدخانه کک (Keck) و ماهواره گایا (Gaia) را بررسی کرد. آنها توانستند این ستاره را که حدود ۲۴,۰۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد، شناسایی کنند. با مقایسه موقعیت این ستاره در سال ۲۰۱۱ و مجدداً در سال ۲۰۲۱، تیم پژوهشی توانست سرعت آن را محاسبه کند.
با برآورد سرعت این ستاره در حدود ۵۴۰,۰۰۰ کیلومتر در ثانیه، دانشمندان علاقهمند هستند که در سالهای آینده مشاهدات بیشتری از آن انجام دهند. اگر سرعت آن به حدود ۶۰۰,۰۰۰ کیلومتر در ثانیه برسد، احتمالاً در آیندهای دور از کهکشان راه شیری خارج شده و وارد فضای میانکهکشانی خواهد شد.
