کشف قمری به اندازه مشتری؛ یافته عجیب پژوهشگران تعاریف رایج نجوم را به چالش میکشد
ستاره شناسان جسمی به اندازه مشتری کشف کرده اند که به دور یک کوتوله قهوه ای می چرخد که به نوبه خود به دور یک ستاره کوچک می چرخد.
چه زمانی یک ماه دیگر جزو قمرها محسوب نمی شود؟ این معمایی است که توسط یک مطالعه اخیر مطرح شده است و ظاهراً پاسخ این است: “وقتی یک سیاره است” یا شاید برعکس، پاسخ این است که یک سیاره در چنین شرایطی یک قمر محسوب می شود.
این سوالات عجیب در مورد معنا و تعریف از مطالعه یک شی به نام CD-35 2722 B ناشی می شود. یک کوتوله قهوه ای با جرم حدود 30 برابر مشتری که به دور ستاره کوچکی در فاصله 73 سال نوری از زمین در منظومه CD-35 2722 می چرخد.
به نظر می رسد که کوتوله قهوه ای مورد بحث دارای قمری مانند زمین است. البته قمری که تقریباً به اندازه بزرگترین سیاره منظومه شمسی است. اگرچه هزاران سیاره فراخورشیدی تاکنون کشف شده است، CD-35 2722 ممکن است اولین منظومه ستاره ای شناخته شده ای باشد که ساختار سه لایه ستاره ای-قهوه ای-کوتوله-ماه را نشان می دهد.
مشاهدات قبلی CD-35 2722 B با رصدخانه کک در هاوایی نشانه هایی از ماه فراخورشیدی را نشان داده بود. جنایتی که تاکنون هیچ نمونه ای از آن به طور قطع تایید نشده است.
اما داده ها برای نتیجه گیری قطعی کافی نبود. برای کشف این موضوع، کوین هیوی، دانشجوی دکترا در موسسه مطالعات اخترفیزیک در سانتیاگو، شیلی، از تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (VLT) و ابزار CRIRES+ که در ارتفاعات کوه های صحرای آتاکامای شیلی نصب شده است، استفاده کرد.
Cryerplus یک طیف نگار است. ابزاری که نور ستارگان را به طیفی شبیه به رنگین کمان تقسیم می کند. تغییرات این طیف حرکت ستاره را در فضا نشان می دهد: اگر ستاره به زمین نزدیک شود، طیف آن به سمت رنگ آبی و اگر از زمین دور شود به سمت رنگ قرمز تغییر می کند. ستاره شناسان از این تغییرات برای یافتن اجرام پنهانی که به دور یک ستاره می چرخند استفاده می کنند. زیرا گرانش این اجرام باعث می شود که ستاره کمی به جلو و عقب نوسان کند و این حرکت به صورت یک سری جابجایی های آبی و قرمز در طیف ستاره دیده می شود.
برای نزدیک به دو سال و نیم، تا فوریه 2026، هوی و همکارانش به طور دورهای طیف نور کوتوله قهوهای را با استفاده از تلسکوپ بسیار بزرگ و CRYERSPLUS برای یافتن این نوسانات اندازهگیری کردند. این روش که آنالیز سرعت شعاعی نامیده می شود، سرانجام نتیجه داد. در یک مقاله جدید، آنها گزارش دادند که CD-35 2722 B واقعاً به دلیل گرانش یک جرم نامرئی در حال نوسان است. جرمی که هر 170 روز یک بار به دور آن می چرخد.
اما اینکه دقیقاً چه نامی از این جنایت بگذاریم موضوعی بحث برانگیز است. از یک طرف مانند ماه رفتار می کند، اما از طرف دیگر بسیار بسیار بزرگ است. جرم آن حداقل 90 درصد جرم مشتری تخمین زده می شود.
هوی می گوید: «حتی می تواند سنگین تر باشد. او می افزاید که اندازه عظیم این جسم احتمالاً به این معنی است که بیشتر از گاز، به جای سنگ، یخ یا فلز ساخته شده است. اگر این جرم به جای یک کوتوله قهوه ای به دور یک ستاره واقعی می چرخید، بدون شک ستاره شناسان آن را یک سیاره فراخورشیدی می نامیدند. این سیاره ای است که چندان غیرعادی نیست.
کوتوله های قهوه ای جایگاه عجیبی در سلسله مراتب کیهانی دارند. آنها اجرام گازی هستند که جرم آنها چندین برابر مشتری است، اما به اندازه کافی بزرگ نیستند تا به جرم بحرانی لازم برای شروع همجوشی هسته ای برسند و به اندازه ستارگان بدرخشند. به همین دلیل، اغلب از آنها به عنوان “ستاره های شکست خورده” یاد می شود. با توجه به ماهیت غیرعادی این اجرام، تعجب آور نیست که اجسامی که به دور آنها می گردند نیز خواص غیرعادی داشته باشند.
دیوید کیپینگ، ستاره شناس دانشگاه کلمبیا و یکی از محققان برجسته در زمینه جستجوی قمرهای فراخورشیدی، که در مطالعه اخیر شرکت نداشت، می گوید که نزدیک ترین نمونه مشابه با یافته اخیر محققان، HD 206893 b است. سیاره ای فراخورشیدی با جرم 28 برابر مشتری که در فاصله 129 سال نوری از زمین قرار دارد و نوسانات محسوسی از خود نشان می دهد. این نوسانات با کشش گرانشی یک قمر همراه، تقریباً نیمی از جرم مشتری، سازگار است.
با این حال، کیپینگ می گوید که مقاله ای که در ژانویه منتشر شد نشان داد که سیگنال می تواند توضیحات دیگری نیز داشته باشد. بنابراین، شواهد مربوط به آن جرم تنها به عنوان کاندیدای یک ماه فراخورشیدی باقی ماند. ماه احتمالی CD-35 2722 B نیز از نظر فنی هنوز یک نامزد است، اما نوسانات آن بسیار شدیدتر است و توضیح آن با سناریوهای دیگر دشوارتر است.
کیپینگ گفت: «این توده هنوز یک نامزد است، اما احتمالاً واقعی است. در این مورد، به نظر می رسد شواهد بسیار قوی تر است و من شخصا آن را قبول دارم. “به نظر می رسد این یک افشای واقعاً منظم و قانع کننده است.”
به گفته هوی، با بهبود ابزارهای رصدی، اجسام کوچک و عجیبتری در اطراف کوتولههای قهوهای و سیارات فراخورشیدی احتمالاً در آینده کشف خواهند شد. این موضوع اخترشناسان را وادار می کند تا تعریف دقیق تری از مرز بین ماه فراخورشیدی و سیاره فراخورشیدی ارائه دهند. او پیشنهاد می کند که اصطلاح خنثی تر “ماهواره فراخورشیدی” در حال حاضر برای همه این اجرام استفاده شود.
هوی می گوید: «توده مرزی مانند کوتوله قهوه ای CD-35 2722 B بهترین فرصت برای شروع چنین بحثی است. زیرا این سیستم عملا یک آزمایشگاه ایده آل برای رسیدگی به این سوالات است. یک ستاره قطعا یک ستاره است. یک کوتوله قهوه ای کاملاً یک کوتوله قهوه ای است. اما اکنون با جرمی روبرو هستیم که آنقدر بزرگ است که نمی توان با قطعیت آن را ماه در نظر گرفت. اینکه دقیقاً کجا باید مرز بین ماه و یک منظومه سیاره ای دوتایی ترسیم کرد بسیار مبهم و نامشخص است.
این مطالعه در مجله Nature منتشر شد.
منبع: زومیت
