مجله‌ای برای دوست‌داران علم و طبیعت زمین و آسمان

اولین سیارهٔ فراخورشیدی کی کشف شد؟

NASA/JPL-Caltech
186

اولین سیارهٔ فراخورشیدی کی کشف شد؟ جواب‌های مختلفی برای این سوال وجود دارد.

پاسخ برخی به این سوال سال ۱۹۹۵ است. زمانی که یک سیاره‌ به دور ستارهٔ ۵۱ فرس اعظم آشکار شد. البته این اولین سیاره‌ای بود که به دور یک ستارهٔ خورشیدمانند کشف شد. پیش از آن و در سال ۱۹۹۲ سیارهٔ PSR B1257+12 b پیرامون یک تپ‌اختر (ستارهٔ نوترونی بسیاره فشرده‌ای که باقی‌ماندهٔ انفجار ابرنواختری است) مشاهده شده بود.

اما هنوز هم می‌توان زمان کشف اولین سیارهٔ فراخورشیدی را به عقب برد. در سال ۱۹۸۸ سیاره‌ای به دوره ستارهٔ گاما قیفاووس A آشکار شد. البته در آن زمان این کشف به تایید نرسید و تایید کشف این سیارهٔ فراخورشیدی در سال‌های بعد انجام شد.

اما به تازگی و بر اساس نتایج یک پژوهش به نظر می‌رسد اولین سیارهٔ فراخورشیدی بسیار زودتر از زمان‌های ذکرشده و در سال ۱۹۱۷ آشکار شده. کشفی که البته در آن زمان کسی متوجه آن نشد!

در سال ۱۹۱۷ Adrian van Maanen، دانشمند آمریکایی هلندی، مقاله‌ای منتشر کرد و در آن از کشف دو ستاره با حرکت خا‌ص زیاد خبر داد. ستاره‌هایی که با سرعتی بیش از حد معمول در آسمان حرکت می‌کردند.

البته او مشغول انجام مطالعه روی ستاره‌ای دیگر بود اما زمانی که تصویر ثبت‌شده را با تصویری قدیمی‌تر از همان ناحیه از آسمان مقایسه کرد متوجه جابه‌جایی یک ستارهٔ بسیار کم‌نور شد.

تمام ستاره‌ها با توجه به حرکت‌شان به دور مرکز کهکشان نسبت به یک‌دیگر جابه‌جا می‌شوند. اما فاصلهٔ زیاد ستاره‌ها از ما باعث می‌شود از روی زمین جابه‌جایی آن‌ها تقریبا نامحسوس باشد. بنابراین ستاره‌هایی با حرکت خاص زیاد سوژه‌ای جذاب برای منجمان‌اند چرا که سرعت زیاد آن‌ها معمولا به معنای فاصلهٔ نسبتا کم آن‌ها از ماست.

یکی از ستاره‌های مورد توجه van Maanen که امروز آن را به نام van Maanen 2 یا vM 2 می‌شناسیم در فاصلهٔ ۱۴ سال نوری از ما قرار دارد. اما با وجود فاصلهٔ کم vM 2 این ستاره بسیار کم‌نور است. ماجرا زمانی پیچیده‌تر شد که طیف‌سنجی انجام‌شده روی این ستاره نشان داد که با ستاره‌ای داغ‌تر و پرجرم‌تر از خورشید روبه‌رو هستیم! به عبارتی این ستاره باید یکی از درخشان‌ترین ستاره‌های آسمان باشد در حالی که در واقع vM 2 صد برابر از کم‌نورترین ستاره‌ای که می‌توان با چشم غیرمسلح دید کم‌نورتر است!

این معما تا اواسط دههٔ ۱۹۲۰ حل‌نشده باقی ماند. تا این که در نهایت مشخص شد vM 2 یک کوتولهٔ سفید است. کوتوله‌های سفید پس از به پایان رسیدن سوخت ستاره‌های خورشید‌مانند شکل می‌گیرند. این دسته از ستاره‌ها در پایان عمر منبسط مشده و به غول سرخ تبدیل می‌شوند. سپس لایه‌های بیرونی خود را به فضای اطراف پرتاب می‌کنند و تنها هسته‌ا‌ی چگال و بسیار داغ باقی می‌ماند. در چنین شرایطی جرمی معادل جرم خورشید در حجمی در حدود سیارهٔ زمین جا می‌گیرد. ستاره‌ای داغ اما بسیار کوچک که طبیعتا حتی با وجود فاصلهٔ اندک کم‌نور دیده می‌شود.

اما این تنها راز ستارهٔ vM 2 نبود. سال‌ها بعد مشخص شد که طیف این ستاره هنوز اسرار سرپوشیده‌ای را در خود جای داده است.

با بررسی طیف می‌توان به اطلاعات فراوانی از اجرام آسمانی دست پیدا کرد. اطلاعات مربوط به دما، سرعت و مواد تشکیل‌دهندهٔ جرم را می‌توان با بررسی طیف محاسبه کرد. اما در آن زمان دانش و ابزار بشر برای انجام دقیق این کار کافی نبود.

اکنون اما شرایط فرق کرده و ما می‌توانیم با چشمانی دقیق‌تر به طیف اجرام نگاه کنیم. در بررسی‌هایی که به تازگی صورت گرفته نشانی از وجود عناصر سنگین مانند آهن و کلسیم در طیف vM 2 مشاهده شد. این در حالی است که مقدار این عناصر سنگین تنها حدود صد هزار سال پس از شکل‌گیری کوتولهٔ سفید با کاهش شدیدی مواجه می‌شود. در حالی که این ستاره‌ میلیاردها سال عمر دارد!

به عبارتی می‌توان گفت این عناصر سنگین نباید در سطح کوتولهٔ سفید وجود داشته باشند مگر این که چیزی آن‌ها را دوباره به سطح ستاره تزریق کند.

در سی سال گذشته کوتوله‌های سفید فراوانی با این شرایط دیده شده‌اند. جواب اخترشناسان برای حل این معما وجود سیارک و سامانهٔ سیاره‌ای در اطراف این ستاره‌هاست.

تصویری گرافیکی از از هم پاشیده شدن یک دنباله‌دار در نزدیکی یک کوتولهٔ سفید.
Credit: NASA/JPL-Caltech

اما چرا سیارک؟ کوتوله‌های سفید پس از تبدیل ستاره‌ای خورشیدمانند به غول سرخ و به بیرون پرتاب شدن لایه‌های خارجی ستاره شکل می‌گیرند. این فرآیندها معمولا سامانه‌های سیاره‌ای را از بین می‌برد. علاوه بر این تغییرات گرانش ستاره باعث آشفتگی مدار سیارات می‌شود و ممکن است باعث برخورد آن‌ها به یک‌دیگر شود. اتفاقاتی که در نهایت ممکن است سیارک‌ها و سیارات را به سمت کوتولهٔ سفید روانه کند. با نزدیک شدن این اجرام به ستاره گرانش شدید ستاره باعث از هم پاشیده شدن‌شان می‌شود و مواد سازندهٔ سیارات و سیارک‌ها همچون غبار بر سطح ستاره می‌نشنینند.

ماجرای ستارهٔ vM 2 پس از بررسی مجدد داده‌های قدیمی توسط Jay Farihi دوباره بر سر زبان‌ها افتاد. طیفی که حدود صد سال پیش از این ستاره گرفته شده بود نشان می‌داد که ستارهٔ van Maanen 2 سیارات پیرامونش را بلعیده و اکنون می‌توان آن را به عنوان اولین سند ثبت نشانه‌های سیارات فراخورشیدی دانست.

حدود صد سال پیش van Maanen به صورت تصادفی متوجه این ستاره شد. رصدگری دیگر از آن طیف‌سنجی کرد و ماجرا به نظر به پایان رسید. اما کنجکاوی یک اخترشناس دیگر، آن هم پس از حدود یک قرن، راز سرپوشیدهٔ این ستاره را برملا کرد.

حدود یک قرن است که بشر به ثبت مشاهدات خود از عالم مشغول است. چه اسرار دیگری ممکن است در این داده‌ها سرپوشیده باقی مانده‌ باشند؟!

منبع: Bad Astronomy

از فروشگاه آسمان شب دیدن کنید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.