کشف سیاره‌ای جدید

کشف سیاره ای در منظومه شمسی
 

چکیده
یک تیم ستاره شناسی به رهبری ستاره شناس ایالتی به نام استفان کین، سیاره‌ی غول پیکر جدیدی را در یک منظومه‌ی ستاره‌ای در صورت فلکی برج حوت کشف کرده‌اند. چگالی این سیاره احتمالاً دو برابر چگالی سیاره‌ی مشتری بوده و می‌تواند به محققان درباره‌ی چگونگی شکل‌گیری سیاره‌های اکسترا سولار کمک کند.

تعداد کلمات 924/ تخمین زمان مطالعه 5 دقیقه

منظومه ستاره‌ای که در بر گیرنده‌ی این سیاره‌ی جدید می‌باشد، تنها یک ستاره دارد، همانند سه منظومه‌ی دیگری که سیاره‌های اکسترا سولار دارند و کین، دستیار پروفسور در زمینه‌ی فیزیک و ستاره شناسی، و همکارانش، آن‌ها را بررسی و تحلیل کرده است. این یافته، یک کشف شگفت انگیز است، زیرا که به منظومه‌های فرا خورشیدی در همسایگی منظومه‌ی شمسی ما، رتبه‌ی بالایی می‌دهد.
کین این گونه توضیح می‌دهد: "جذابیت زیادی در این گونه ستاره‌ها که، به میزبان سیارات شناخته می‌شوند، وجود دارد" زیرا که دانشمندان و ستاره شناسان تصور می‌کنند شیوه‌ی پیدایش سیارات در منظومه‌های فرا خورشیدی، با شیوه‌ی پیدایش سیارات در منظومه‌های تک ستاره‌ای، متفاوت است. کین همین امروز یافته‌های جدید خودش را در کنفرانس سالانه‌ی جامعه‌ی ستاره شناسان آمریکا، ارائه داد.
او می‌گوید "یک منظومه‌ی چند سیاره‌ای ممکن است، نه یک صفحه سیاره‌ای بلکه دو صفحه سیاره‌ای (صفحه‌ی سیاره‌ای به جایی می‌گویند که سیارات تشکیل می‌شوند) داشته باشد، و هم چنین داشتن یک ستاره‌ی اضافه در منظومه، مخرب خواهد بود، زیرا که جاذبه‌ی آن، هر سیاره‌ی در حال شکل گیری را می‌تواند از هم گسسته کند."
با این وجود تعداد معدودی از سیارات فرا خورشیدی در منظومه‌های فرا خورشیدی یافته شده‌اند. کین می‌گوید "تنها چیزی که ما می‌دانیم این است که آن‌ها آن جا هستند".
در چهار منظومه‌ای که در مطالعات، توسط رصد خانه‌ی گمینی نورث در هاوایی، به وسیله‌ی تصویر بردای اپتیکال مورد بررسی قرار گرفت و اطلاعاتی از این طریق، از منظومه‌ها جمع آوری شد، شواهد و نشانه‌های خیره کننده‌ای مشاهده شد که دال بر حضور ستاره ای دیگر، یا چیزی مشابه آن بود.
در هر کدام از این منظومه‌ها، سیاره‌های فرا خورشیدی به وسیله‌ی تکنیک گریز از مرکز، به رهبری ستاره شناسی به نام گئوفری مارسی، که هم اکنون در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، مشغول کار می‌باشد، کشف شدند. تکنیک گریز از مرکز، تغییرات سرعتی که در آن، یک ستاره از زمین دور و نزدیک می شود را اندازه گیری کرده، ستاره‌ها توسط کشش گرانشی اجرام بسیار عظیم تکان تکان خورده و یا اصطلاحاً "لمبر" می‌خورند. بسته به نشانه‌های گریز از مرکز، ستاره شناسان می‌توانند دریابند که این لمبر ناشی از یک سیاره است یا از یک ستاره.
 

در منظومه‌ی ستاره‌ای که توسط کین و همکارانش مورد بررسی قرار گرفت، مقداری از اطلاعات مربوط به شتاب گریز از مرکز به دست آمد که با قوانین کشش گرانشی یک سیاره‌ی در حال گردش در مدار، قابل توضیح دادن نبود. در همین زمان متوجه شدند که سیاراتی که قبلاً در این منظومه‌ها کشف شده‌اند، در حال گردش در مدارهای مختلف المرکز بوده، و زمانی که از ستاره‌ی خود دور می‌شوند حرکت دورانی آن‌ها کمتر شده، و حرکت در مدار بیشتر حالت بیضی شکل به خود می‌گیرد. کین می‌گوید "حرکت بیشتر شبیه حرکت ستاره‌های دنباله‌دار است."
با داشتن این دو سر نخ، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که دلیل نتایج گریز از مرکز و مدارهای بیضی شکل را می‌توان با حضور یک ستاره‌ی دیگر در منظومه، توضیح داد. ولی زمانی که آن‌ها نگاهی دقیق‌تر به منظومه انداختند، ستاره شناسان توانستند وجود یک ستاره‌ی دیگر که در منظومه در حال حرکت است را غیر محتمل بدانند.
کین می‌گوید "من تصور می‌کردم که ما در حال کشف یک هم نشینی ستاره گونه هستیم، ولی وقتی که دیدیم هر چهار سیستم فاقد جفت ستاره بودند، من غافل گیر شدم".
ولی در مورد یک ستاره در صورت فلکی حوت به نام HD 423، به نظر می‌رسد که نیروی گریز از مرکز غیر قابل توضیح، از یک سیاره‌ی بسیار عظیم الجثه‌ای که اخیراً کشف شده است، ناشی می‌شود، دانشمندان این گونه گزارش داده‌اند. این دانشمندان به وسیله‌ی اطلاعاتی که در رصد خانه‌ی کک هاوایی جمع آوری کرده‌اند، حضور یک ابر سیاره، با نیروی گریز از مرکز اضافی را تأیید کرده‌اند.
با وجود این که دانشمندان موفق به یافتن منظومه‌ی جفت ستاره‌ای نشده‌اند، کین معتقد است که نیروی گریز از مرکز به جای مانده، به جای این که نشانه‌ی حضور ستاره‌ی اضافی در سیستم باشد، می تواند سر نخی برای یافتن سیاره‌های دیگر در هر چهار منظومه باشد. دانشمندان به صورت خاصی احساس می‌کنند که در منظومه‌ای موسوم به منظومه‌ی HD 168443 می‌توانست یک جفت ستاره وجود داشته باشد، زیرا که احتمال یافتن یک هم نشینی ستاره‌ای بسیار قوی بود.
کین یکی از معدود ستاره شناسانی است که از تکنیک‌های گوناگونی برای شکار سیاره‌ها استفاده می‌کند، این تکنیک‌ها شامل تکنیک گریز از مرکز و تصویر برداری می‌باشد. کین می‌گوید این یافته‌های جدید به او انگیزه می‌دهد که نگاهی به دیگر منظومه‌های فرا خورشیدی، با انواع مشابهی از اطلاعات غیر قابل توضیح گریز از مرکز بیاندازد تا ببیند که آیا ستاره‌ها و یا سیاره‌های دیگری در آن جا پنهان شده‌اند یا خیر.
"محدودیت‌هایی در هم نشینی ستاره‌ای برای ستاره‌های میزبان سیاره‌های فرا خورشیدی (exoplanet) با سیاره‌های مختلف المرکز" هم اکنون در اخبار مجله‌ی آسترو فیزیکال قرار دارد. کین این مطالعات را با همکاری ناتالی آر هینکل، دستیار پروفوسور در دانشگاه ایالتی SF، استیو بی هاول از مرکز تحقیقات ایمس ناسا، یینگ فنگ و جیسون تی رایت از دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، دیوید آر کیاردی از انستیتوی علمی سیاره‌های فرا خورشیدی ناسا، مارک ای اورت از رصد خانه‌ی ستاره شناسی اپتیکال ملی و اندرو دبلیو هاوارد از دانشگاه هاوایی، منتشر کرده است.