خبر کامل
اولین تصویر مستقیم از سیاره‌ای نوزاد در حال شکل‌گیری ثبت شد
ثبت اولین تصویر مستقیم از سیاره‌ای در حال تولد: حل معمای دیرینه اخترشناسی
اخترشناسان برای نخستین بار موفق به ثبت تصویری مستقیم از یک سیاره نوزاد شده‌اند که در حال شکل‌گیری درون حلقه‌ای از غبار و گاز اطراف یک ستاره جوان است. این کشف بی‌سابقه، نه تنها گاز هیدروژن درخشانی را که به سمت این دنیای نوپا سرازیر می‌شود، آشکار کرده، بلکه معمای دیرینه شکل‌گیری سیارات در شکاف‌های قرص‌های پیش‌سیاره‌ای را نیز حل کرده است.
کشف بی‌سابقه در قلب یک قرص پیش‌سیاره‌ای
این سیاره جوان که هنوز در مراحل اولیه رشد خود قرار دارد، در شکافی پاکسازی‌شده درون یک قرص چندحلقه‌ای از غبار و گاز، ستاره میزبان خود را احاطه کرده است. این کشف مهم توسط تیمی به سرپرستی «لیرد کلوز»، اخترشناس دانشگاه آریزونا، و «ریکل ون کاپلوین»، دانشجوی فارغ‌التحصیل رصدخانه لیدن در هلند، با استفاده از پیشرفته‌ترین ابزارهای نوری تطابق‌پذیر جهان صورت گرفت.
سال‌هاست که ستاره‌شناسان ده‌ها مورد از این قرص‌های سیاره‌ساز را در اطراف ستارگان جوان مطالعه کرده‌اند. بسیاری از این قرص‌ها، شکاف‌های حلقه‌ای‌شکل را نشان می‌دهند که گمان می‌رفت دنیاهای پنهان در حال پاکسازی مسیر خود در آنجا هستند. با این حال، تا پیش از این، تنها حدود سه پیش‌سیاره به طور مستقیم مشاهده شده بودند که همگی نزدیک به ستارگان خود و در فضای میان ستاره و لبه دیسک اطراف آن یافت شده بودند. این کشف جدید، اولین تأیید وجود یک پیش‌سیاره در داخل این شکاف‌های تاریک است که مدت‌هاست دانشمندان را به خود مشغول کرده بود.
پایان تردیدها: سیارات، خالق شکاف‌ها
«کلوز»، استاد اخترشناسی، اظهار داشت: «ده‌ها مطالعه نظری در مورد این شکاف‌های مشاهده‌شده که توسط سیارات اولیه ایجاد می‌شوند، نوشته شده است، اما هیچ‌کس تا امروز یک مورد قطعی پیدا نکرده بود. این کشف بسیار مهم است، زیرا عدم کشف سیارات در جاهایی که باید باشند، بسیاری را در جامعه علمی وادار کرده بود تا توضیحات جایگزینی برای الگوی حلقه و شکاف موجود در بسیاری از قرص‌های پیش‌سیاره‌ای ارائه کنند. افراد زیادی شک داشتند که پیش‌سیارات می‌توانند این شکاف‌ها را ایجاد کنند و اکنون ما مطمئن شدیم که می‌توانند.»
منظومه شمسی ما نیز ۴.۵ میلیارد سال پیش دقیقاً مانند چنین قرصی آغاز شد. همانطور که غبار به توده‌ها تبدیل می‌شد و گاز اطراف خود را می‌کشید، اولین پیش‌سیارات شروع به شکل‌گیری کردند. با این حال، اینکه دقیقاً این فرآیند چگونه اتفاق افتاده است، هنوز تا حد زیادی یک معماست. اخترشناسان برای یافتن پاسخ‌ها، سامانه‌های سیاره‌ای دیگر را که هنوز در مراحل اولیه خود هستند و به «قرص‌های پیش‌سیاره‌ای» معروفند، مطالعه می‌کنند. قرص‌های پیش‌سیاره‌ای، توده‌هایی از گرد و غبار و گاز هستند که اغلب حول ستارگان جوان می‌چرخند.
ابزارهای پیشرفته در جستجوی سیارات پنهان
تیم تحقیقاتی از یک سامانه نوری تطابق‌پذیر به نام «MagAO-X» استفاده کردند. این ابزار که «مِیلز»، اخترشناس و همکار این مطالعه، دانشمند ارشد آن است، با جبران تلاطم جوی، وضوح و دقت تصاویر تلسکوپ را به شدت بهبود می‌بخشد. تلاطم جوی پدیده‌ای است که باعث سوسو زدن و تار شدن ستارگان می‌شود و کار اخترشناسان را دشوار می‌کند.
با این گمان که سیارات نامرئی در شکاف‌های قرص‌های پیش‌سیاره‌ای پنهان شده‌اند، تیم تمام قرص‌های دارای شکاف را بررسی و آنها را برای یافتن انتشار نور مرئی خاصی موسوم به «هیدروژن-آلفا» (H-alpha) کاوش کردند.
آنها توضیح دادند: «گاز هیدروژن هنگام تشکیل و رشد سیارات، از محیط اطراف خود کشیده می‌شود و هنگامی که آن گاز مانند یک آبشار غول‌پیکر از فضای بیرونی روی آنها سقوط می‌کند و به سطح برخورد می‌کند، پلاسمای فوق‌العاده داغی ایجاد می‌کند که نشانه نوری خاص «هیدروژن-آلفا» را منتشر می‌کند. ابزار «MagAO-X» برای جستجوی گاز هیدروژنی که روی پیش‌سیارات می‌ریزد، طراحی شده است و اینگونه می‌توانیم آنها را تشخیص دهیم.»
این تیم با استفاده از «تلسکوپ ۶.۵ متری ماژلان» و سامانه «MagAO-X»، ستاره «WISPIT-2» را مشاهده کردند. آنها این مشاهدات را در نور «هیدروژن-آلفا» ثبت کردند و به موفقیت بزرگی دست یافتند: یک نقطه نور داخل شکاف بین دو حلقه قرص پیش‌سیاره‌ای اطراف ستاره ظاهر شد. علاوه بر این، این تیم یک سیاره دوم بالقوه با نام «CC1» را میان ستاره و لبه داخلی قرص غبار و گاز مشاهده کرد.
پژواک‌های اولیه غول‌های گازی
سیاره کشف‌شده «WISPIT 2b» نام‌گذاری شده است که نمونه بسیار نادری از یک پیش‌سیاره در حال انباشت مواد بر روی خود است. ستاره میزبان آن، «WISPIT 2»، شبیه به خورشید و تقریباً هم‌جرم آن است. کاندیدای سیاره داخلی، «CC1»، حدود ۹ برابر جرم مشتری و «WISPIT 2b» حدود پنج برابر جرم مشتری وزن دارد.
این تیم اعلام کرد که این یافته‌ها تا حدودی شبیه به مشتری و زحل، زمانی که ۵۰۰۰ بار جوان‌تر از الان بودند، است. سیارات در سامانه «WISPIT-2» حدود ۱۰ برابر پرجرم‌تر از غول‌های گازی منظومه شمسی ما به نظر می‌رسند و پراکندگی بیشتری دارند.
- سیاره «CC1»: ممکن است در حدود ۱۴ یا ۱۵ واحد نجومی (AU) به دور ستاره بچرخد. اگر بخشی از منظومه شمسی ما بود، در نیمه راه بین زحل و اورانوس قرار می‌گرفت.
- سیاره «WISPIT-2b»: که شکاف را ایجاد کرده است، در حدود ۵۶ واحد نجومی دورتر قرار دارد که در منظومه شمسی ما، آن را بسیار فراتر از مدار نپتون قرار می‌دهد.
(یک واحد نجومی برابر با فاصله متوسط زمین تا خورشید است.)
مطالعه دوم به صورت موازی و به سرپرستی «ون کاپلوین» و دانشگاه گالوی انجام شده است. این مطالعه، جزئیات شناسایی سیاره در طیف نور فروسرخ و کشف سامانه چندحلقه‌ای را شرح می‌دهد.
«ون کاپلوین» گفت: «اخترشناسان برای دیدن سیارات در زمان جوانی‌شان، باید سامانه‌های قرصی جوان و کمیاب را پیدا کنند، زیرا این تنها زمانی است که آنها روشن‌تر و در نتیجه قابل تشخیص‌تر هستند. اگر سامانه «WISPIT-2» به سن منظومه شمسی ما بود و ما از همین فناوری برای نگاه کردن به آن استفاده می‌کردیم، نمی‌توانستیم چنین مشاهداتی داشته باشیم و تمام اجرام بسیار سرد و تاریک بودند.»
این مطالعه در نشریه The Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.
درباره هوش‌مصنوعی دست‌اول:
تمامی اخبار دست‌اول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحت‌سنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با داده‌های جدید آموزش داده می‌شود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دست‌اول در حال بهتر شدن است.
شما می‌توانید از چت‌بات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.
زمان انتشار:
۲۱:۵۴ - ۱۴۰۴/۰۷/۰۲