ستاره‌شناسان منظومه جدیدی با دو سیاره در ابعاد زمین کشف کردند

به‌گزارش خبرگزاری SciTechDaily، ستاره‌‌شناسان MIT و چند مؤسسه دیگر منظومه‌ی چندسیاره‌ای جدیدی در کهکشان ما پیدا کرده‌اند که تنها ۱۰ پارسک (حدودا ۳۳ سال نوری) با زمین فاصله دارد. این منظومه‌ی جدید یکی از نزدیک‌ترین منظومه‌های چندسیاره‌ای شناخته‌شده به زمین محسوب می‌شود. در قلب این منظومه، ستاره‌ی کوچک و سرد کوتوله‌ی سرخ (از نوع M) قرار دارد که HD 260655 نامیده می‌شود. ستاره‌شناسان متوجه شده‌اند منظومه‌ی یادشده میزبان حداقل دو سیاره‌ی سنگی مثل کره‌ی زمین است.

این سیاره‌ها مدار نسبتاً کوچکی دارند و درمعرض دمای بسیار زیاد هستند. این دمای زیاد باعث می‌شود سیاره‌های یادشده در سطح خود آب نداشته باشند. بدین‌ترتیب، بعید است که دو سیاره‌ی سنگی جدید مسکونی باشند. دانشمندان بسیار هیجان‌زده هستند؛ چون نزدیکی این منظومه‌ی جدید به زمین و روشنایی ستاره‌اش باعث می‌شود ستاره‌شناسان بتوانند نگاهی نسبتاً دقیق به خصوصیات سیاره‌ها و نشانه‌های احتمالی اتمسفر در آن‌ها بیندازند.

میشل کونیموتو، محقق مؤسسه‌ی اخترفیزیک و تحقیقات فضایی کاولی MIT و یکی از دانشمندان ارشد پروژه‌ی اکتشافی جدید، می‌گوید به‌دلیل روشنایی ستاره‌ی کوتوله‌ی سرخ نوع M، هر دو سیاره‌ی خاکی دیده‌شده در این منظومه‌ی جدید جزو بهترین اهداف برای مطالعات متمرکز بر اتمسفر محسوب می‌شوند. وی می‌افزاید: «آیا در اطراف این سیاره‌ها اتمسفری سبک وجود دارد؟ آیا نشانه‌هایی از آب یا گونه‌های مبتنی‌بر کربن دیده می‌شود؟ سیاره‌های جدید بستر آزمایشی فوق‌العاده‌ای برای این اکتشافات هستند.»

منظومه‌ی جدیدی که ۳۳ سال نوری از زمین فاصله دارد، نخستین‌بار به‌وسیله‌ی TESS (ماهواره‌ی نقشه‌بردار فراخورشیدی گذران) ناسا شناسایی شد. این پروژه را MIT رهبری می‌کند و با هدف رصد نزدیک‌ترین و درخشان‌‌ترین ستاره‌ها طراحی شده است. همچنین، این ماهواره کاهش متناوب نور را شناسایی می‌کند که ممکن است نشان‌دهنده‌ی سیاره‌ای در حال عبور باشد.

در سال گذشته‌ی میلادی، یکی از اعضای تیم علمی TESS در حال بررسی داده‌های ورودی از ماهواره بود که متوجه دو کاهش متناوب نور در ستاره‌ی HD 260655 شد. این محقق با کمک اعضای تیمش بررسی‌های بیشتری انجام داد و سیگنال‌ها را به‌عنوان دو TOI (شیء درخورتوجه تِس) شناسایی کرد. تیم علمی از TOIها به‌عنوان سیاره‌های احتمالی یاد می‌کند.

مرکز علمی SPOC نیز به‌صورت مستقل سیگنال‌های یادشده را کشف کرد. دانشمندان معمولاً هنگام دیدن سیگنال‌های این‌چنینی از تلسکوپ‌های دیگری نیز استفاده می‌کنند تا تأیید کنند آنچه دیده‌اند، سیاره بوده است. فرایند طبقه‌بندی و تأیید سیاره‌های جدید ممکن است چند سال به‌طول بینجامد. بااین‌حال درباره‌ی HD 260655 به‌لطف داده‌های آرشیوی، زمان این فرایند به‌شدت کاهش پیدا کرد.

زمان کوتاهی پس از اینکه میشل کونیموتو دو سیاره‌ی اطراف ستاره‌ی HD 260655 را شناسایی کرد، دانشمندان تحقیقاتی شروع کردند تا بفهمند که این ستاره با تلسکوپ‌های دیگر نیز دیده شده است یا نه. درنهایت، مشخص شد که ابزار HIRES (طیف‌سنج نرده‌ای وضوح بالا) در رصدخانه‌ی کک هاوایی قبلاً HD 260655 را مشاهده کرده است.

ظاهراً HD 260655 از سال ۱۹۹۸ در حال نظارت روی این ستاره و دیگر ستاره‌ها بوده است. دانشمندان توانستند به داده‌هایی دسترسی پیدا کنند که HIRES از ستاره‌ی HD 260655 جمع‌آوری کرده بود. ابزار CARMENES در رصدخانه‌ی کالار آلتوی اسپانیا نیز قبلاً موفق شده بود ستاره‌ی HD 260655 را رؤیت کند.

اعضای تیم تحقیقاتی ماهواره‌ی TESS سراغ اعضای HIRES و CARMENES رفتند تا به داده‌های محرمانه‌ی مرتبط به این ستاره دسترسی پیدا کنند و درنهایت با پاسخ مثبت مواجه شدند. پروژه‌ی مشترک بین این دانشمندان پس از گذشت شش ماه در‌نهایت مشخص کرد که دو ستاره در حال گردش به دور HD 260655 هستند.

برای تأیید این موضوع که سیگنال‌های دیده‌شده به‌وسیله‌ی TESS مربوط به دو سیاره بوده‌اند، محققان مشغول بررسی داده‌هایی شدند که HIRES و CARMENES از ستاره‌ی HD 260655 جمع‌آوری کرده‌ بودند. این ابزارها تکانه‌ی گرانشی ستاره‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند که سرعت شعاعی نیز نامیده می‌شود و نتیجه‌ی قرار‌گرفتن در نزدیکی سیاره‌ی دیگر است.

محقق TESS می‌گوید هر سیاره‌ای که به دور ستاره می‌چرخد، کشش گرانشی اندکی روی آن ستاره اعمال می‌کند و محققان ازطریق تلسکوپ‌های فوق‌پیشرفته به‌دنبال حرکت‌های اندک ستاره‌ها می‌گردند. این حرکت‌ها می‌توانند نشان دهند که یک سیاره در حال گردش به دور ستاره است.

محققان TESS پس از بررسی مجموعه‌داده‌‌های HIRES و CARMENES نشانه‌های آماری بسیاری پیدا کردند که اثبات می‌کرد سیگنال‌های دیده‌شده به‌واسطه‌ی ماهواره‌ی TESS مربوط به دو سیاره بوده است. محققان می‌گویند از بین دو سیاره‌ی جدید، سیاره‌ی داخلی‌تر موسوم به HD 260655b هر ۲٫۸ روز یک‌ بار به دور ستاره‌ی HD 260655 می‌چرخد و ابعادش حدودا ۱٫۲ برابر بزرگ‌تر از زمین است. سیاره‌ی دیگر به نام HD 260655c هر ۵٫۷ روز یک‌بار ستاره را دور می‌زند و ۱٫۵ برابر از سیاره‌ی خودمان بزرگ‌تر است.

با بررسی داده‌های سرعت شعاعی که HIRES و CARMENES ثبت کرده بودند، محققان موفق شدند جرم سیاره‌ها را محاسبه‌ کنند. محققان می‌گویند جرم سیاره‌ی HD 260655b حدوداً دو برابر و جرم سیاره‌ی HD 260655c حدوداً سه برابر بیشتر از جرم زمین است. محققان از روی ابعاد و جرم هر سیاره چگالی آن‌ها را نیز تخمین زدند. به‌گفته‌ی دانشمندان، سیاره‌ی داخلی که ابعاد کوچک‌تری دارد، کمی چگال‌تر از زمین است؛ اما چگالی سیاره‌ی بیرونی اندکی کمتر از زمین است. براساس داده‌های چگالی، محققان می‌گویند هر دو سیاره احتمالاً خاکی یا سنگی یا ترکیب هر دو هستند.

محققان TESS از روی مدار نسبتاً کوتاه سیاره‌ها تخمین زده‌اند که دمای سطح سیاره‌ی داخلی تقریباً ۴۳۷ درجه‌ی سانتی‌گراد و دمای سطح سیاره‌ی خارجی حدودا ۲۸۷ درجه‌ی سانتی‌گراد است. محققان می‌گویند این دما به‌حدی زیاد است که اجازه نمی‌دهد سطح این سیاره‌ها میزبان آب باشد. دمای زیاد باعث می‌شود سیاره‌های یادشده مسکونی نباشند.

محققان در‌ادامه می‌گویند که احتمالاً منظومه‌ی تازه‌کشف‌شده سیاره‌های دیگری نیز در خود دارد: «بسیاری از منظومه‌های چندسیاره‌ای ۵ یا ۶ سیاره دارند؛ خصوصاً منظومه‌هایی که ستاره‌های کوچکی مثل HD 260655 دارند. امیدواریم ستاره‌های بیشتری پیدا کنیم. یکی از آن‌ها ممکن است مسکونی باشد.»