ستاره‌شناسان واضح‌ترین و دقیق‌ترین تصاویر ثبت‌شده تاکنون از منظومه‌های خورشیدی جوان را به‌دست آورده‌اند؛ منظومه‌هایی که سیارات در آن‌ها تازه در حال شکل‌گیری‌اند.
تصاویر خیره‌کننده‌ای که در ۸ اردیبهشت منتشر شد، نگاهی نادر به ابتدایی‌ترین مراحل تشکیل سیارات در بیش از دوازده سامانه ستاره‌ای ارائه می‌دهد و نشان می‌دهد سیارات کجا شکل می‌گیرند، با چه سرعتی پدید می‌آیند و از چه موادی ساخته می‌شوند.
دانشمندان معتقدند این داده‌ها می‌توانند به بهبود مدل‌های رایانه‌ایِ شکل‌گیری و تحول سیارات کمک کنند و دید بهتری درباره تفاوت‌های این سامانه‌های نوزاد با سیارات فراخورشیدی بالغی که تاکنون کشف شده‌اند، فراهم آورند.
این تصاویر دقیق و پرمحتوا، نتیجه‌ی استفاده از تکنیک‌های تصویربرداری پیشرفته‌ای است که به لطف آرایه میلی‌متری/زیرمیلی‌متری بزرگ آتاکاما (ALMA) در شیلی توسعه یافته‌اند. این تکنیک‌ها با کاهش اعوجاجات و افزایش وضوح، توانایی اخترشناسان برای ترسیم دقیق فرایند شکل‌گیری سیارات را با نمایان ساختن جزئیات بیشتر درون قرص‌های پیش‌سیاره‌ای (توده‌های گاز و غبار اطراف ستارگان جوان) افزایش داده‌اند.
ریچارد تیگ از مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) و پژوهشگر اصلی این پروژه، در بیانیه‌ای گفت: «این تکنیک‌ها مثل این هستند که از عینک مطالعه به دوربین دوچشمی قوی تغییر وضعیت دهید. آن‌ها سطحی کاملاً جدید از جزئیات را در این سامانه‌های در حال تولد نشان می‌دهند.»
(منبع تصویر: ریچارد تیگ و همکاری exoALMA)
تیم تیگ با استفاده از ALMA، از ۱۵ سامانه ستاره‌ای جوان در فاصله چند صد تا هزار سال نوری از زمین تصویربرداری کرد. آن‌ها به‌جای شناسایی مستقیم نور ضعیف سیارات نوزاد، به دنبال نشانه‌هایی در محیط اطراف بودند؛ مانند شکاف‌ها و حلقه‌ها در دیسک‌های غباری، حرکات چرخشی گاز ناشی از گرانش سیاره و اختلالات فیزیکی دیگر که از حضور سیاره خبر می‌دهند. برای یافتن این نشانه‌ها، پژوهشگران با ALMA حرکت گاز درون قرص‌های پیش‌سیاره‌ای را نقشه‌برداری کردند.
کریستف پینت، اخترفیزیکدان فرانسوی و یکی از سرپرستان پروژه، گفت: «مثل این است که بخواهید یک ماهی را از روی موج‌های آب شناسایی کنید، نه از دیدن مستقیم خود ماهی.»
تحلیل اولیه تصاویر، که در ۱۷ مقاله علمی جدید منتشر شده، نشان می‌دهد این قرص‌های پیش‌سیاره‌ای پر از سیارات در حال شکل‌گیری‌اند و محیط‌هایی بسیار پویـا و آشوب‌زده هستند که ساختارهای پیچیده‌ای را در خود جای داده‌اند.
از مهم‌ترین یافته‌ها می‌توان به درک جدیدی از نحوه تجمع ذرات بزرگ غبار در حلقه‌ها (که پیش‌زمینه‌ای برای شکل‌گیری سیارات‌اند) اشاره کرد. همچنین نشانه‌های ظریفی از تأثیر گرانشی این قرص‌ها شناسایی شده که روشی نوین برای تخمین جرم موجود برای ساخت سیارات فراهم می‌کند.
تیگ افزود: «ما نشانه‌هایی از قرص‌هایی به شدت ناپایدار و پویا را می‌بینیم، که قویاً نشان می‌دهد سیارات جوان در حال شکل‌دهی به همان قرص‌هایی هستند که از آن‌ها متولد شده‌اند.»
نکته قابل توجه دیگر، مشارکت فعال دانشمندان جوان در این پروژه است؛ به‌طوری‌که ۱۲ مورد از ۱۷ مقاله منتشرشده توسط پژوهشگران جوان نگاشته شده و مقالات بیشتری نیز در راه‌اند.
اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ ALMA و فناوری‌های تصویربرداری پیشرفته، توانسته‌اند دقیق‌ترین و شفاف‌ترین تصاویر موجود از قرص‌های پیش‌سیاره‌ای را به‌دست آورند — مناطقی از فضا که در آن‌ها سیارات در حال شکل‌گیری هستند. این تصاویر برای نخستین بار ساختارهای پیچیده‌ای مانند حلقه‌ها، شکاف‌ها و گردابه‌های گازی را با جزئیات بالا آشکار کرده‌اند.
این یافته‌ها اهمیت بالایی دارند، چون:
- نشان می‌دهند که شکل‌گیری سیارات فرآیندی پرآشوب و پویاتر از تصور گذشته است.
- ساختارهایی مانند گردابه‌ها ممکن است نقش کلیدی در تجمع غبار و تشکیل هسته‌های سیاره‌ای داشته باشند.
- مشاهدات جدید به دانشمندان کمک می‌کند مدل‌های رایانه‌ای دقیق‌تری برای شکل‌گیری سیارات توسعه دهند.
- برای نخستین‌بار نشانه‌های غیرمستقیم حضور سیارات نوزاد از طریق تأثیرشان بر گاز و غبار اطراف، با این دقت بالا ثبت شده‌اند.
در مجموع، این پژوهش گامی بزرگ در فهم نحوه تولد سیارات، از جمله سیاراتی شبیه زمین، در کهکشان ما محسوب می‌شود.
