دانشمندان جوان‌ترین سیاره شناخته شده در کیهان را نامگذاری کردند

به گزارش مجله خبری نگار، ستاره‌شناسان وجود غول گازی الیاس ۲-۲۴ بی، با قدمتی کمتر از ۱ میلیون سال، را تأیید کرده‌اند. این سیاره همچنان در دیسک گاز و غبار ستاره‌اش در حال شکل‌گیری است و به دانشمندان اجازه می‌دهد یکی از اولین مراحل شکل‌گیری سیاره را مشاهده کنند. ایزوستیا در مورد چگونگی کشف این سیاره جوان توسط ستاره‌شناسان و اینکه چرا وجود آن مدل‌های فعلی را به چالش می‌کشد، گزارش می‌دهد.

جوان‌ترین سیاره، غول‌پیکر شد

الیاس ۲-۲۴ بی جوان‌ترین سیاره‌ای است که تا به امروز شناخته شده است. این سیاره کمتر از ۱ میلیون سال قدمت دارد و در دیسکی از گاز و غبار اطراف یک ستاره جوان قرار دارد. این سیاره تقریباً از نظر جرم با مشتری قابل مقایسه است و تقریباً ۴۵۰ سال نوری از زمین فاصله دارد.

مطالعه دانشمندان در ۱۶ سپتامبر ۲۰۲۶ در مجله Astrophysical Journal Letters (TAJL) منتشر شد. نویسندگان، مشاهدات بایگانی شده از هفت ستاره جوان را که با استفاده از تاج‌نگار در رصدخانه W. M. Keck در هاوایی انجام شده بود، بررسی کردند. این ابزار بخش قابل توجهی از نور درخشان ستاره را مسدود می‌کند و به ستاره‌شناسان اجازه می‌دهد تا اشیاء کم‌نورتر نزدیک را جست‌و‌جو کنند.

محققان سیاره الیاس ۲-۲۴ بی را در شکافی در دیسک غبارآلود ستاره‌اش کشف کردند. چنین شکاف‌هایی می‌توانند توسط اجرام سیاره‌ساز ایجاد شوند که ماده را در اطراف خود جمع می‌کنند و به تدریج ساختار دیسک اطراف را تغییر می‌دهند. به گفته دانشمندان، دقیقاً در چنین شکاف‌هایی است که باید سیارات جوان را جست‌و‌جو کرد.

مشاهده سیارات در مراحل اولیه شکل‌گیری به ویژه چالش برانگیز است. آنها توسط مواد متراکم احاطه شده‌اند که می‌تواند آنها را از تلسکوپ‌ها پنهان کند. بنابراین، اکثر سیارات فراخورشیدی شناخته شده با روش متفاوتی شناسایی می‌شوند - با مشاهده کاهش نور دوره‌ای ستاره خود هنگام عبور سیاره از مقابل آن. برای سیارات جوان که دور از ستاره‌های خود قرار دارند و در دیسک‌های غبار پنهان شده‌اند، این روش به طور قابل توجهی کمتر مؤثر است.

در مورد الیاس ۲-۲۴ بی، دانشمندان توانستند از ویژگی‌های دیسک اطراف آن بهره‌برداری کنند. حتی پیش از آن، مشاهدات با تلسکوپ آلما در شیلی، شکافی را در دیسک غبارآلود ستاره جوان الیاس ۲-۲۴ نشان داد. بعدها، تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا یک منبع نور کم‌نور را در این شکاف کشف کرد.

ستاره‌شناسان فرضیه‌ای مطرح کردند که ممکن است یک سیاره باشد، اما نتوانستند فوراً این موضوع را تأیید کنند. این جسم در محدوده تلسکوپ‌های موجود قرار داشت و سن تخمینی آن چالش دیگری را ایجاد می‌کرد. طبق مدل‌های موجود، تشکیل یک سیاره به اندازه مشتری به طور قابل توجهی بیشتر طول می‌کشد، به خصوص اگر در فاصله زیادی از ستاره خود قرار داشته باشد.

سیاره الیاس ۲-۲۴ بی تقریباً ۵۵ برابر دورتر از ستاره خود نسبت به فاصله زمین از خورشید است. با این حال، کمتر از ۱ میلیون سال قدمت دارد. برای مقایسه، مدل‌های فعلی نشان می‌دهند که تشکیل یک سیاره به اندازه مشتری در فاصله‌ای قابل مقایسه با مدار مشتری حدود ۵ میلیون سال طول می‌کشد. اگر سیاره به طور قابل توجهی از ستاره دورتر باشد، این مدل‌ها پیش‌بینی می‌کنند که این فرآیند باید حتی بیشتر طول بکشد.

بنابراین، کشف الیاس ۲-۲۴ بی، ایده‌های موجود در مورد تشکیل غول‌های گازی را به چالش می‌کشد.

مدل‌های تشکیل سیاره ما در حال حاضر در تلاش برای توضیح سن رکورد قبلی سیارات شناخته شده - دو سیاره در حال چرخش به دور ستاره PDS ۷۰ و دو سیاره در حال چرخش به دور ستاره WISPIT ۲ - هستند که هر دو بیش از ۵ میلیون سال قدمت دارند.

نویسندگان این مطالعه معتقدند که مشاهده‌ی الیاس ۲-۲۴ بی می‌تواند به شناسایی فرآیند‌هایی که هنوز در نظریه‌های تشکیل سیاره در نظر گرفته نشده‌اند، کمک کند. این منظومه‌ی جوان به دانشمندان این فرصت را می‌دهد که نه یک غول گازی کاملاً شکل‌گرفته، بلکه یک سیاره در حال تولد را مطالعه کنند.

برای تأیید ماهیت شیء کشف‌شده، تیمی به رهبری آندره‌آ برناردی، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه شیلی و رهبر این مطالعه، دیه‌گو پورتالس، به بایگانی رصدخانه کک مراجعه کردند. محققان تصاویری از الیاس ۲-۲۴ را که در سال‌های ۲۰۱۸ و ۲۰۲۰ گرفته شده بود، پیدا کردند. با مقایسه مشاهدات، دانشمندان توانستند حرکت شیء کم‌نور را نسبت به ستاره ردیابی کنند.

حرکت این جسم مشخص شد که مشخصه یک سیاره در حال چرخش به دور ستاره خود است. این امر دو توضیح احتمالی دیگر را رد کرد: یک ستاره پس‌زمینه که به طور قابل توجهی دورتر قرار دارد و یک مصنوع تصویربرداری. در نتیجه، این جسم به عنوان الیاس ۲-۲۴ بی تأیید شد.

به گفته محققان، ترکیب مشاهدات چندین تلسکوپ در این مورد تعیین‌کننده بود. داده‌های ALMA ساختار دیسک را آشکار کرد، مشاهدات تلسکوپ بسیار بزرگ یک جسم کم‌نور را در شکاف نشان داد و تصاویر آرشیوی تلسکوپ کک به ردیابی حرکت آن و تأیید ماهیت سیاره‌ای آن کمک کرد.

ما معمولاً در مورد تلسکوپ‌هایی که جداگانه کار می‌کنند می‌شنویم، اما این تأیید تنها به لطف استفاده همزمان از چندین تلسکوپ امکان‌پذیر بود. الیاس ۲-۲۴ بی در محدوده توانایی‌های تلسکوپ‌های فعلی قرار دارد، اما با ظهور ابزار‌های جدید <.. >، چنین تشخیص‌هایی باید آسان‌تر شوند.

دانشمندان امیدوارند کشف الیاس ۲-۲۴ بی نمونه‌ای از چگونگی مطالعه سیارات در مراحل اولیه حیاتشان باشد. در حال حاضر، تشخیص چنین اجرامی به دلیل درخشندگی ستارگانشان و گاز و غبار اطرافشان دشوار است. بنابراین، اکثر اجرام موجود در فهرست سیارات فراخورشیدی شناخته شده به طور قابل توجهی قدیمی‌تر هستند و در نزدیکی ستارگانشان قرار دارند.

تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن ناسا باید قابلیت‌های بیشتری برای جستجوی سیارات جوان فراهم کند. این تلسکوپ که در ۳۰ آگوست ۲۰۲۶ پرتاب شد، مجهز به یک تاج‌نگار پیشرفته‌تر است که برای شناسایی اشیاء کم‌نور در نزدیکی ستارگان درخشان طراحی شده است.

به گفته ناسا، رومن قادر خواهد بود سیاراتی را در مدار‌های نزدیک‌تر، از جمله سیارات مشتری‌مانند که در حال حاضر به دلیل درخشندگی ستارگانشان مشاهده آنها دشوار است، جست‌و‌جو کند. داده‌های به‌دست‌آمده می‌تواند به ستاره‌شناسان کمک کند تا سیارات جوان بیشتری را کشف کرده و مراحل شکل‌گیری آنها را که هنوز به خوبی شناخته نشده‌اند، مطالعه کنند.