سیاره هیولاپیکری که با ستارگان "می رقصد"

* گروه بزرگی از دانشمندان کنونی و پیشین بنیاد کارنگی یک سامانه ی سیاره ای بسیار نامعمول را یافته اند که از یک ستاره ی خورشیدسان، یک ستاره ی کوتوله، و یک سیاره ی غول پیکر در میان آن دو تشکیل شده.

این سیاره ی فراخورشیدی که نخستین بار در سال ۲۰۱۱ پیرامون ستاره ای به نام HD 7449 یافته شده بود، جرمی حدود هشت برابر مشتری دارد و دارای یکی از برون‌مرکزترین مدارهاییست که تاکنون یافته شده. مدار برون‌مرکز مداریست که بسیار کشیده تر از یک دایره است. هر چه مداری کشیده تر باشد، برون‌مرکزتر است. یکی از دلایل برون‌مرکزی شدید مدار یک سیاره می تواند این باشد که به جز جرم مرکزی، اجرام دیگری نیز هستند که بر سیاره نیروی گرانش وارد می کنند. کشیدگی بسیار زیادِ مدار سیاره ای که پیرامون ستاره ی HD 7449 می گردد سرنخی بود از این که چیز دیگری هم در این سامانه حضور دارد -چیزی بزرگ تر از خود این سیاره.

نویسنده ی اصلی پژوهش، تیموتی رودیگز می گوید: «پرسش این بود: آیا جرم سوم یک سیاره است یا یک ستاره ی کوتوله؟» رودیگز و گروهش برای یافتن پاسخ به سراغ مجموعه دستگاه های اپتیک سازگار تلسکوپ ماژلان (MagAO) رفتند تا بتوانند به طور مستقیم از این جرم عکس بگیرند. MagAO که در سال ۲۰۱۳ راه اندازی شد، به اخترشناسان امکان می دهد تا عکس هایی با وضوح بی‌اندازه بالا بگیرند و بدین ترتیب آسمان شب را آشکارتر از همیشه ببینند. [نمونه ای از کار این دستگاه را اینجا دیدید: * تنها مرز، پراش نور]

رودیگز می افزاید: «ما از پشت تلسکوپ این جرم را در عرض چند ثانیه دیدیم، و این به ما می گفت که این جرم، یک ستاره ی کوتوله است.»

یک ستاره ی خسته کننده ی دیگر؟ نه، این یکی کوچک است، تنها ۲۰ درصد خورشید جرم دارد و در مسیر مدارش تا فاصله ی ۱۸ یکای کیهانی (AU) به ستاره ی اصلی (HD 7449A) نزدیک می شود. هر AU برابر با فاصله ی زمین تا خورشید است. برای مقایسه، فاصله ی مداری نپتون از خورشید ۳۰AU است.

در گذشته ی نه چندان دور باور بر این بود که ستارگان دوتایی توانایی میزبانی سیاره ها را ندارند، ولی در چند سال گذشته شمار سیاره های "پیرا-دویی" (circumbinary) یافته شده به گونه ای پیوسته رو به افزایش بوده است. البته این سامانه یکی از کم‌شمار سامانه هایی بوده که یک ستاره ی خورشیدسان، یک ستاره ی کوتوله، با یک سیاره ی غول گازی میان آن دو دارد- همگی در فضایی به اندازه ی ۲۰AU. همچنین در میان سامانه های یافته شده، سیاره ی HD 7449Ab تاکنون پرجرم ترین بوده و کشیده ترین مدار را هم دارد.

سیاره ی HD 7449Ab افزون بر کشیدگی مداری، انحراف مداری نیز دارد، یعنی صفحه ی مدارش نسبت به صفحه ی استوایی ستاره ی اصلی کج و زاویه‌دار است. نویسندگان بر این باورند که ستاره ی کوتوله و سیاره ی این سامانه هر دو میلیون ها سال است که بر یکدیگر نیروی گرانشی وارد می کنند. برهم کنش گرانشی میان این دو باعث شده میزان کشیدگی و کجی مدار سیاره در فرآیندی که "نوسان های کوزایی" نامیده می شود، به پس و پیش جابجا شود- نوسانی که تا آینده ای پیش‌بینی‌پذیر ادامه خواهد یافت.

رودیگز می گوید: «تصویر این که با گذشت زمان چه چیزی برای این سیاره رخ می دهد دشوار است، ولی می توانیم بگوییم که این سیاره دارد میان دو ستاره "می رقصد".»

این دانشمندان در چند سال آینده به دیدبانی این سامانه ادامه خواهند داد و در این کار از روش سرعت شعاعی (که چگونگی وول خوردن ستاره ها به هنگام چرخش سیاره هایی به گردشان را می سنجد)، و تصویربرداری مستقیم بهره خواهند جست. آنان امیدوارند دریابند که چنین سامانه های شگفت انگیزی چگونه توانسته اند پدید بیایند.

جزییات این یافته ها در آستروفیزیکال جورنال منتشر شده است.

در همین زمینه: * سیاره هایی که در مداری مارپیچ، میان دو ستاره پس و پیش می شوند! 

و: * سیاره های دو-خورشیدی زندگی پذیرترند!

و همچنین: * امکان وجود زندگی در سیاره هایی با مدارهای کشیده * کشف سیاره ای که مدارش به شدت "می لنگد"  

واژه نامه:

Carnegie Institution - planetary system - Sun - star - dwarf star - planet - HD 7449 - Jupiter - eccentric orbit - eccentricity - Timothy Rodigas - Magellan - adaptive optics - MagAO - HD 7449A - astronomical unit - AU - Earth - Neptune - binary - circumbinary - gas giant - HD 7449Ab - orbital inclination - equatorial plane - Kozai oscillation - radial velocity - The Astrophysical Journal

منبع: بنیاد کارنگی

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان