کشف دو دنیای بیگانه را در اطراف ستاره های مرده - وبلاگ ماریانا

به گزارش وبلاگ ماریانا، هیچ ستاره ای مرگ آرامی ندارد. حتی آرام ترین مرگ های ستاره ای شامل فرآیندهایی مثل لرزه، فوران و انتشار اندازه زیادی جرم به فضای اطراف هستند. سرنوشت خورشید نیز همین خواهد بود. خورشید ما در انتها عمر خود به غول سرخ عظیمی تبدیل می گردد که می تواند تا مدار مریخ توسعه یابد و انتها با ازدست دادن لایه های بیرونی، هسته اش به کوتوله سفید فوق چگالی فرو خواهد پاشید.

به گزارش وبلاگ ماریانا ، با این حال چه بر سر سیاره های به جای مانده خواهد آمد؟ آیا اختلال در مدار سیاره ها باعث سرگردانی آن ها می گردد یا ستاره کوتوله آن ها را می بلعد؟ آیا ممکن است این سیاره ها بدون هیچ تغییری تا تریلیون ها سال در مدار ستاره مرده خود باقی بمانند؟

بر اساس گزارش زومیت، پژوهشی تازه به سرنوشت احتمالی سیاره های منظومه شمسی اشاره می نماید. ستاره شناس ها با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب به تصاویر مستقیمی از دو غول گازی رسیدند که به نظر می رسد در مدار ستاره های کوتوله سفید قرار گرفته اند.

دو سیاره یادشده نه تنها به شدت به غول های گازی مشتری و زحل در منظومه شمسی شباهت دارند، بلکه کوتوله های سفید هم سرنوشت احتمالی خورشید را مجسم می نمایند. پیش از آنکه خورشید وارد فاز کوتوله سفید گردد، تغییرات ناشی از انبساط آن در مرحله غول سرخ به نابودی سیاره های داخلی منظومه شمسی می انجامد. سوزان مولای، مؤلف ارشد پژوهشی می گوید: تا به امروز تعداد کمی سیاره در اطراف ستاره های کوتوله سفید کشف شده اند. نکته جالب توجه درباره این سیاره های کاندید این است که از نظر دما، جرم، سن و تفکیک مداری شباهت زیادی به سیاره های خارجی منظومه شمسی دارند. به این ترتیب برای اولین بار می توانیم به سرنوشت یک منظومه سیاره ای پس از مرگ ستاره اش پی ببریم.

منظره آینده

کاندیدهای سیاره ای با ابزار فروسرخ میانی جیمز وب (MIRI) در مدار کوتوله های سفید WD 1202-232 و WD 2105-82 رصد شدند. فاصله یکی از سیاره ها از ستاره کوتوله سفید خود تقریبا 11.5 واحد نجومی است (یک واحد نجومی برابر است با فاصله زمین و خورشید)، در حالی که سیاره کاندید دیگر در فاصله دورتر 34.5 واحد نجومی از ستاره اش قرار گرفته است.

جرم های سیاره ها در حال حاضر نامشخص است و بین 1 تا 7 برابر سیاره مشتری تخمین زده می شوند که سنگین ترین سیاره منظومه شمسی است.

بااین حال کشف سیاره های تازه نشان می دهد که پس از مرگ خورشید چه بلایی بر سر سیاره های آن سوی مریخ خواهد آمد. علاوه بر این کوتوله های سفید کشف شده دربردارنده عنصرهای سنگین تر از هیدروژن و هلیوم یا عنصرهای فلزی هستند. این یافته بعلاوه می تواند منظرهی از آینده اجرام کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری را پس از مرگ خورشید ارائه دهد.

این احتمال وجود دارد که سیاره های گازی با راهنمایی دنباله دارها و سیارک ها به سطح ستاره ها، به آلودگی فلزی بینجامند. وجود سیاره های تازه می تواند ارتباط بین آلودگی فلزی و سیاره ها را تأیید کند. از آنجا که 25 الی 50 درصد از کوتوله های سفید این نوع آلودگی را از خود نشان می دهند، بنابراین غول های گازی از سیاره های رایج در اطراف کوتوله های سفید به شمار می روند.

از زمان کشف اولین سیاره فراخورشیدی در اواسط دهه 1990، ستاره شناس ها تا به امروز بیش از 5500 سیاره خارج از منظومه شمسی کشف نموده اند. تا آوریل 2020، تنها 50 عدد از این سیاره های فراخورشیدی به روش تصویربرداری مستقیم کشف شده بودند. علت اصلی سخت بودن این روش، تأثیر نور ستاره میزبان بر نور سیاره بود، به طوری که رصد مستقیم سیاره فراخورشیدی مشابه تماشا یک کرم شب تاب در مقابل نور درخشان فانوس دریایی است.

بنابراین، سیاره های فراخورشیدی معمولا به وسیله اثری که بر نور ستاره میزبان می گذارند مثل کاهش خروجی نور یا گذار کشف می شوند. به گفته مولای:

از دو سیاره فراخورشیدی به روش مستقیم عکس برداری کردیم به طوری که با ثبت تصویر آن ها به آنالیز نور تولیدشده از سیاره پرداختیم. اغلب سیاره های فراخورشیدی با استفاده از روش گذار یا با مقدار گیری حرکت ستاره کشف می شوند. این روش های غیر مستقیم معمولا برای سیاره های نزدیک به ستاره مفید هستند. بااین حال روش عکس برداری مستقیم برای جستجوی سیاره های دورتر از ستاره ها مفیدتر است.

جیمز وب با رصد مستقیم سیاره های یادشده به آنالیز دنیاهای بیشتری از این دست یاری می نماید. حالا دانشمندان می توانند به آنالیز ویژگی هایی مثل ترکیب جوی سیاره ها بپردازند و به صورت مستقیم جرم و دمای آن ها را مقدار گیری نمایند. از سویی ممکن است ویژگی های عجیب این سیاره ها نشانه ای بر وجود قمرهای فراخورشیدی باشند.

به داده های بیشتری برای تأیید یافته ها احتیاج داریم. در آینده می توان از قابلیت های جیمز وب مثل عکس برداری چندباندی و طیف سنجی برای رصد این منظومه ها استفاده کرد.

یافته های مطالعه برای انتشار در مجله The Astrophysical پذیرفته و در پایگاه داده آرکایو موجود است.

5858