کشف یک جهان ممنوعه جدید

به گزارش مجله خبری نگار،برخلاف تمام نظریه‌های موجود درباره شکل‌گیری سیاره‌ها، جهان ممنوعه‌ای کشف شده است که به دور یک ستاره نسبتا کوچک می‌چرخد. سیاره‌ای که بر اساس تئوری‌ها نباید وجود داشته باشد.

بر اساس مقاله‌ای که این هفته در مجله Astronomical منتشر شد، در فاصله حدود ۲۸۵ سال نوری از منظومه شمسی ما، یک محله کیهانی دوست داشتنی و مینیمالیستی با یک خورشید قرار دارد که دانشمندان آن را TOI-۵۲۰۵b می‌نامند.

وجود چند خورشید در اطراف سیارات بسیار معمول است، زیرا این اجسام ستاره‌ای تقریبا به اندازه نیمی از خورشید داغ هستند و درخشندگی بسیار کمی دارند، با این حال به طور متوسط عمر بسیار طولانی دارند. دمای TOI-۵۲۰۵ در مقایسه با خورشید که ۵ هزار و ۵۲۶ درجه سانتیگراد است؛ حدود ۳ هزار و ۲۲۷ درجه سانتیگراد اندازه گیری شده است.

با این حال، دو جنبه عجیب از همراهی TOI-۵۲۰۵ و TOI-۵۲۰۵b وجود دارد. پیش از این تصور می‌شد که خورشید نمی‌تواند میزبان سیارات غول پیکر گازی باشد که TOI-۵۲۰۵b آن را نقض کرد. علاوه بر آن معمولاً تصور می‌شد که ستاره‌های خورشیدی به طور کلی میزبان سیاراتی هستند که بسیار کوچک‌تر از خودشان باشند، اما ستاره میزبان، TOI-۵۲۰۵، تقریباً چهار برابر است. با این حال به نوعی توانسته است سیاره‌ای به اندازه مشتری تشکیل دهد که بسیار شگفت انگیز است!

سیاره مشتری مانندی که به دور ستاره‌ای شبیه به خورشید می‌چرخد را می‌توان با نخودی که به دور یک گریپ فروت می‌چرخد مقایسه کرد. شوبهام کانودیا، نویسنده اصلی، گفت: برای TOI-۵۲۰۵b، چون ستاره میزبان بسیار کوچکتر است، بیشتر شبیه یک نخود است که دور یک لیمو می‌چرخد.
شوبهام کانودیا، ستاره شناس موسسه علوم کارنگی و یکی از نویسندگان این مطالعه، در بیانیه‌ای گفت: بر اساس درک فعلی ما از تشکیل سیاره، TOI-۵۲۰۵b نباید وجود داشته باشد و یک سیاره “ممنوعه” است.

برای فهم این اختلاف اندازه، Kanodia یک قیاس قانع کننده ارائه می‌دهد. می‌توانید سیاره‌ای شبیه مشتری را در نظر بگیرید که به دور ستاره‌ای شبیه به خورشید می‌چرخد، مانند نخودی که دور یک گریپ فروت می‌چرخد. TOI-۵۲۰۵b که به دور TOI-۵۲۰۵ می‌چرخد، بیشتر شبیه نخودی است که به دور لیمو می‌چرخد. اختلاف اندازه مشتری و خورشید بسیار بیشتر از اختلاف اندازه این سیاره و خورشید است.

با این وجود، صد‌ها مشتری می‌توانند در داخل خورشید ما قرار بگیرند در حالی که تنها چهار TOI-۵۲۰۵b می‌توانستند در خورشید جای گیرند.

بنابراین، زمانی که سیستم ستاره‌ای TOI-۵۲۰۵ برای اولین بار بنیان نهاده شد، چه اتفاقی باعث ایجاد چنین جفت عجیبی از اجرام کیهانی شد؟ پاسخ ساده این است که هنوز نمی‌دانیم. کانودیا و همکارانش سرنخ‌هایی دارند، اما در نهایت می‌گویند که برای حل این معما باید جزئیات بیشتری را مشاهده کنند. حل این رمز و راز ممکن است دانش ما را از نظریه تشکیل سیاره تغییر دهد.

کانودیا در این مقاله نوشت: ما می‌دانیم که TOI-۵۲۰۵b وجود دارد، بنابراین در درک ما از این سیارات، یا فضای داخلی سیاره‌ها، یا روند شکل گیری سیاره‌ها اختلافاتی وجود دارد. به طور خلاصه، همانطور که ستارگان جوان اعماق فضا را طی می‌کنند، تمایل دارند گاز بین ستاره ای، تکه‌های سنگی و گرد و غبار اطراف خود یا همان مواد دیسک را به شکل دایره احاطه کنند.

یک مدل تثبیت شده از تشکیل سیاره برای غول‌های گازی مانند مشتری و TOI-۵۲۰۵b می‌گوید که برای ایجاد یک هسته سیاره‌ای سنگی حدود ۱۰ برابر جرم زمین، مواد دیسک مورد نیاز است. سپس، یک تن گاز از دیسک شروع به جمع شدن در اطراف هسته می‌کند و در نهایت به نمونه‌های منظومه شمسی تبدیل می‌شود.

اما انتظار نمی‌رود که دیسک اولیه TOI-۵۲۰۵ به اندازه کافی از آن بلوک‌های ساختمانی غول پیکر گازی برای تشکیل جسمی شبیه مشتری برخوردار باشد.

کانودیا می‌گوید: در ابتدا، اگر مواد سنگی کافی در دیسک برای تشکیل هسته اولیه وجود نداشته باشد، آنگاه نمی‌توان یک سیاره غول پیکر گازی را تشکیل داد؛ و در پایان، اگر دیسک قبل از تشکیل هسته عظیم تبخیر شود، آنگاه نمی‌توان یک سیاره غول پیکر گازی را تشکیل داد. کانودیا ادامه داد: با این حال، TOI-۵۲۰۵b با وجود این موانع شکل گرفت.

خوشبختانه، نزدیکی نسبت اندازه فضای بین دو جرم آسمانی (وقتی TOI-۵۲۰۵b از مقابل ستاره خود از نقطه دید ما عبور می‌کند، حدود ۷ درصد از نور گوی را مسدود می‌کند) مطالعه آن‌ها بسیار آسان‌تر می‌کند.

محققان به‌ویژه علاقه‌مند به استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب برای درک پس‌زمینه غیرعادی منظومه ستاره‌ای TOI-۵۲۰۵ هستند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب که برای ارزیابی کیهان با عدسی بدون فیلتر ساخته شده است، در یک سال اخیر توانسته است به تنهایی دنیای جدیدی را بیابد و اطلاعات ارزشمندی در مورد کیهان و نحوه شکل گیری اجرام آسمانی ارائه دهد.

در پایان روز، کانودیا در پست وبلاگ خود می‌نویسد، سؤال این است که در حالی که TOI-۵۲۰۵ b قطعاً بسیار دور افتاده است تنها سیاره‌ای نیست که این ویژگی‌ها را دارد. اگر چنین است، این سیارات ممنوعه هر چند وقت یکبار تشکیل می‌شوند؟