آیا مرگ یک ستاره به معنای پایان زندگی پیرامون آنست؟ تلسکوپ جیمز وب به ما خواهد گفت

چشم‌انداز سیاره‌ای سنگی که به گرد یک کوتوله‌ی سفید می‌گردد

ستارگانی مانند خورشید ما در پایان زندگی پف می‌کنند و سرانجامِ کار، تنها چیزی که از آنها به جا می‌ماند هسته‌ی رُمبیده‌ی برهنه‌شان است -یک کوتوله‌ی سفید. به گفته‌ی پژوهشگران دانشگاه کرنل، سیاره‌ای که به گرد یک کوتوله‌ی سفید می‌چرخد شانسی امیدوارکننده برای تعیین این به ما می‌دهد که آیا زندگی می‌تواند از فرآیند مرگ ستاره‌اش جان به در ببرد یا نه.

آنها در پژوهشنامه‌ای که در نشریه‌ی آستروفیزیکال جورنال لترز منتشر شده نشان داده‌اند که تلسکوپ آینده‌ی ناسا، تلسکوپ فضایی جیمز وب چگونه می‌تواند نشانه‌های زندگی روی سیاره‌های زمین‌سان پیرامون کوتوله‌های سفید را بیابد.

سیاره‌ای که دارد به گرد یک ستاره‌ی کوچک می‌گردد، با گذشتن از جلوی این ستاره (پدیده‌ی گذر)، سیگنال‌های جَوی نیرومندی پدید می‌آورد. کوتوله‌های سفید این را به اوج می‌رسانند: آنها ۱۰۰ برابر کوچکتر از  خورشید، تقریبا به کوچکی زمینند و فرصتی کمیاب برای منش‌نمایی (توصیف) سیاره‌های سنگی به اخترشناسان می‌دهند.

یکی از نویسندگان این پژوهش، لیزا کلتنگر که مدیر بنیاد کارل سیگن است می‌گوید: «اگر سیاره‌هایی سنگی پیرامون کوتوله‌های سفید باشند، ممکن است تا چند سال دیگر نشانه‌های زندگی در آنها را پیدا کنیم.»

نویسنده‌ی دیگر، رایان مکدانلد از همین بنیاد می‌گوید تلسکوپ جیمز وب که برای پرتاب در اکتبر ۲۰۲۱ برنامه‌ریزی شده دارای جایگاهی بی‌مانند برای یافتن شناسه‌های زندگی روی سیاره‌های سنگی است.

مکدانلد می‌گوید: «تلسکوپ جیمز وب به هنگام رصد سیاره‌های زمین‌سانی که به گرد کوتوله‌های سفید می‌گردند می‌تواند در تنها چند ساعت آب و دی‌اکسید کربن را [در آنها] شناسایی کند. دو روز کار رصدی با این تلسکوپ نیرومند امکانِ یافتنِ گازهای "ردپای زیستی"، مانند ازون و متان را فراهم می‌کند.»

کشف نخستین سیاره‌ی غول‌پیکرِ "گذرنده" در مدار یک کوتوله‌ی سفید (سیاره‌ی دبلیودی ۱۸۵۶+۵۳۴بی) که خبرش چند روز پیش از سوی پژوهشگرانی به رهبری اندرو وندربرگ، استادیار دانشگاه ویسکانسین-مدیسن اعلام شد وجود سیاره‌هایی پیرامون کوتوله‌های سفید را ثابت می‌کند. خود کلتنگر هم یکی از نویسندگان آن پژوهش بود.

این سیاره یک غول گازی است و بنابراین نمی‌تواند پذیرای زندگی باشد. ولی صِرفِ وجود داشتنش نشان می‌دهد که سیاره‌های سنگی -که می‌توانند پذیرای زندگی باشند- هم می‌توانند در منطقه‌های زیست‌پذیرِ کوتوله‌های سفید وجود داشته باشند.

مکدانلد می‌گوید: «ما اکنون می‌دانیم که سیاره‌های غول‌پیکر می‌توانند پیرامون کوتوله‌های سفید وجود داشته باشند، و شواهدی که تاریخشان به بیش از ۱۰۰ سال می‌گذرد، آلودگی نورِ کوتوله‌های سفید با مواد سنگی را نشان می‌دهند. قطعا سنگ‌های کوچک در سامانه‌ی کوتوله‌های سفید وجود دارد. پنداشتن سیاره‌ای سنگی که به گرد یک کوتوله‌ی سفید می‌گردد جهشی منطقی‌ست.» [نمونه‌ای از این آلودگی‌ها: * کشف دو ستاره مُرده که با پسماندهای سیاره‌ای «آلوده» شده‌اند]

این پژوهشگران روش‌های پیشرفته‌ی بررسی را که به طور معمول برای شناسایی گازها در جو سیاره‌های غول‌پیکر به کمک تلسکوپ فضایی هابل به کار می‌رود را با مدل‌ جوهای سیاره‌های کوتوله‌ی سفید در پژوهش پیشین دانشگاه کرنل ترکیب کردند.

ماهواره‌ی پیمایش فراسیاره‌های گذرنده‌ی ناسا (تس، TESS) اکنون دارد به دنبال چنین سسیاره‌های سنگی‌ای پیرامون کوتوله‌های سفید می‌گردد. اگر یکی از این دنیاها پیدا شود، کلتنگر و همکارانش مدل‌ها و ابزارهایی برای شناسایی نشانه‌های زندگی در جو آنها پدید آورده‌اند. تلسکوپ جیمز وب به زودی این جستجو را خواهد آغازید.

کلتنگر می‌گوید یافتن نشانه‌های زندگی روی سیاره‌ای پیرامون یک کوتوله‌ی سفید دارای پیامدها و مفاهیم ژرفی‌ست. بیشتر ستارگان، از جمله خورشید خودمان روزی به یک کوتوله‌ی سفید تبدیل خواهد شد.

وی می‌افزاید: «اگر مرگ ستاره پایان زندگی نباشد چه می‌شود؟ آیا زندگی حتی پس از مرگ خو.رشید می‌تواند ادامه یابد؟ نشانه‌های زندگی روی سیاره‌هایی که به گرد کوتوله‌های سفید می‌گردند نه تنها می‌تواند سرسختی باورنکردنی زندگی را نشان دهد، بلکه شاید نیم‌نگاهی هم به زندگی آینده‌ی خودمان بیندازد.»

--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:
star - sun - white dwarf - planet - Cornell University - Astrophysical Journal Letters - NASA - James Webb Space Telescope - Earth - transit - rocky planet - Lisa Kaltenegger - College of Arts and Sciences - Carl Sagan Institute - Ryan MacDonald - biosignature -  exoplanet - carbon dioxide - biosignature - ozone - methane - WD 1856+534b - Andrew Vanderburg - University of Wisconsin - Madison - gas giant - habitable zone - Transiting Exoplanet Survey Satellite

منبع: دانشگاه کرنل
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان