نوزاد غول گازی دوردست؛ پنجره ای تازه به تولد سیاره ها

دانشمندان با ترکیب داده‌های آلما، کک و تلسکوپ بسیار بزرگ، سیاره نوزاد الیاس ۲-۲۴ بی را تایید کردند؛ غول گازی کمتر از یک میلیون ساله‌ای که مدل‌های شکل‌گیری سیارات را به چالش می‌کشد.

.
نوزاد غول گازی دوردست؛ پنجره ای تازه به تولد سیاره ها

4 دقیقه

دنبال کردن در گوگل

آن‌ها رشد یک جهان را تماشا کردند. نه در قالب نموداری در یک کتاب درسی، بلکه از خلال نوری کم‌فروغ که درون حلقه‌ای غبارآلود در فاصله ۴۵۰ سال نوری پنهان شده بود.

این جرم که الیاس ۲-۲۴ بی نام دارد، یک غول گازی با جرمی تقریبا هم‌اندازه مشتری است و به شکلی شگفت‌انگیز جوان، با عمری کمتر از یک میلیون سال. این سیاره هنوز مواد خام تولدش را با خود دارد: گستره‌ای از گاز و غبار که هم‌زمان با ایجاد شکاف در دیسک پیرامون، سیاره را تغذیه می‌کند. این منظره انگار انسان را ناگهان به میانه یک کارگاه ساخت‌وساز کیهانی می‌برد.

این کشف چقدر نامعمول است؟ بسیار. تا امروز، جوان‌ترین سیاره‌هایی که می‌توانستیم با جزئیات بررسی کنیم چند میلیون سال عمر داشتند. مدل‌های کنونی شکل‌گیری سیارات در توضیح این موضوع با دشواری روبه‌رو هستند که چگونه سیاره‌ای هم‌جرم مشتری می‌تواند در چنین فاصله زیادی از ستاره خود این‌قدر سریع شکل بگیرد. به زبان ساده، شبیه‌سازی‌های ما هنوز همه سازوکارها را در خود ندارند.

این کشف از دل کارآگاهی دقیق علمی در چندین رصدخانه بیرون آمد. سال‌ها پیش، آلما شکافی چشمگیر را در دیسک پیش‌سیاره‌ای پیرامون الیاس ۲-۲۴ آشکار کرد. سپس تلسکوپ بسیار بزرگ نقطه‌ای کم‌نور را درون همان شکاف ثبت کرد. تردیدها آغاز شد. آیا این یک سیاره در حال شکل‌گیری بود یا فقط خطای دید؟

آندریا برناردی، دانشجوی دکتری در شیلی، همراه با همکارانش به تصاویر آرشیوی رصدخانه دبلیو. ام. کک بازگشت. تاج‌نگار کک نور ستاره را کم می‌کند تا همراهان کم‌نور آسان‌تر دیده شوند. همان منبع کم‌نور در قاب‌های کک از سال‌های ۲۰۱۸ و ۲۰۲۰ نیز دیده می‌شود. حرکت آن در گذر زمان با چیزی سازگار است که از جرمی در مدار ستاره انتظار داریم، نه یک ستاره پس‌زمینه و نه خطای تصویربرداری. شواهد روی هم نشستند و الیاس ۲-۲۴ بی تایید شد.

مشاهده یک پیش‌سیاره پنهان درون دیسک بسیار نادر است. سیاره‌های جوان اغلب زیر همان غباری پنهان می‌شوند که در حال جذب آن هستند. پیمایش‌های گذری، روشی که بخش عمده حدود ۶۰۰۰ سیاره فراخورشیدی تاییدشده را یافته است، معمولا این غول‌های تازه‌متولدشده را از دست می‌دهند، زیرا یا پنهان‌اند یا دور از ستاره‌هایشان می‌چرخند و بنابراین به ندرت از برابر قرص ستاره عبور می‌کنند. تصویربرداری مستقیم، با کمک تاج‌نگارها، پنجره‌ای متفاوت در اختیار ما می‌گذارد: فرصتی برای دیدن سیاره‌ها در همان جایی که شکل می‌گیرند، نه فقط در منظومه‌های قدیمی‌تری که به وضعیت پایدار رسیده‌اند.

لوکاس سیسا، یکی از نویسندگان این پژوهش و استاد موسسه مطالعات اخترفیزیکی در شیلی، می‌گوید: «این جرم نظریه‌های ما را تحت فشار قرار می‌دهد.» مدل‌هایی که سیاره‌های جوان قبلی را توضیح می‌دادند، از پیش هم زیر بار مشاهدات به زحمت تاب می‌آوردند. الیاس ۲-۲۴ بی ایده‌های تازه‌ای می‌طلبد تا روشن شود غول‌های گازی چگونه می‌توانند در چنین فاصله‌هایی، این‌قدر سریع جرم انباشته کنند.

پیامدهای این کشف گسترده‌تر می‌شود. اگر غول‌های گازی بتوانند در کمتر از یک میلیون سال شکل بگیرند، منظومه‌های سیاره‌ای شاید بسیار سریع‌تر و با معماری‌هایی متفاوت‌تر از آنچه گمان می‌کردیم تکامل پیدا کنند. پاک‌سازی دیسک، مهاجرت سیاره‌ای و جای‌گیری نهایی جهان‌های سنگی کوچک‌تر، همگی ممکن است مسیرهای دیگری را دنبال کنند. چنین مشاهداتی نظریه‌پردازان را وادار می‌کند بخش‌هایی از این روایت را بازنویسی کنند.

در این میان، یک روایت فناورانه نیز وجود دارد. این تایید فقط به این دلیل ممکن شد که گروه‌های پژوهشی داده‌های ابزارها و دوره‌های زمانی مختلف را کنار هم گذاشتند. آرشیو کک حرکت جرم را آشکار کرد. آلما ساختار دیسک را نشان داد. تلسکوپ بسیار بزرگ نخستین سرنخ را داد. همکاری در چنین کشف‌هایی تعیین‌کننده است.

به‌زودی ابزارهای تازه باعث می‌شوند چنین یافته‌هایی کمتر نادر باشند. تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن ناسا که به تازگی پرتاب شده است، تاج‌نگاری همراه دارد که برای جدا کردن سیاره‌های کم‌نور حتی در فاصله‌های نزدیک‌تر به ستاره‌هایشان ساخته شده است. رومن باید بتواند غول‌های تازه‌متولدشده و همتاهای واقعی مشتری را که تجهیزات کنونی به سختی می‌بینند، بسیار بیشتر شناسایی کند. شکاف رصدی میان مدل‌ها و واقعیت در آستانه کوچک‌تر شدن است.

ما به معنای واقعی کلمه در حال تماشای تولد سیاره‌ها هستیم. آن تصویر واحد از الیاس ۲-۲۴ بی، فقط نامی تازه به یک فهرست اضافه نمی‌کند؛ بلکه پنجره‌ای به مرحله‌ای تکوینی از زندگی سیاره‌ای می‌گشاید که بارها نشانه‌هایی از آن دیده بودیم، اما به ندرت خود آن را مشاهده کرده بودیم. چشم از آسمان برندارید؛ کهکشان هنوز در حال ساختن جهان‌هاست و ما تازه شروع کرده‌ایم به خواندن نقشه‌های ساخت آن.

نگار بابایی
من نگارم، عاشق آسمون و کشف ناشناخته‌ها! اگر مثل من از دیدن تلسکوپ و کهکشان‌ها ذوق‌زده می‌شی، مطالب من رو از دست نده!

نظر بگذارید

نظرات

هنوز نظری ثبت نشده. اولین نفر باشید.