إن أكبر موقع بناء كوكبي تمت رؤيته على الإطلاق، والذي يمتد لمئات المليارات من الأميال، قد يلقي بظل هائل يبرز مظهره الغريب. باختصار، تبدو كالفراشة الكونية، وقد تم تجاهلها لسنوات.
تم تصنيف الجسم، المعروف باسم IRAS 23077+6707، في الأصل كمصدر لانبعاث الأشعة تحت الحمراء بواسطة القمر الصناعي لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء (IRAS) في الثمانينيات. ثم في عام 2016، أثناء إجراء مسح المجرات النشطة وفي منطقة كوكبة سيفيوس، اكتشفها عالم الفلك سيبريان بيرجيا من المرصد البحري الأمريكي بالصدفة باستخدام تلسكوب المسح البانورامي ونظام الاستجابة السريعة (Pan-STARRS).
لم يكن بيرجيا يعرف على وجه اليقين ما هو، ولكن يبدو أنه يحتوي على فصين متوازيين بينهما ممر مظلم، وهو نموذج نموذجي لقرص تشكيل الكوكب. تمثل الأجزاء المضيئة في مثل هذا الجسم الضوء المبعثر بالغبار في المستويات العليا من القرص، بينما يمثل المسار المظلم ما يعادل لدينا النظام الشمسيمستوى مسير الشمس، حيث تتركز معظم المواد. هذا الجزء الكثيف من المادة هو الذي يحجب ويمتص ضوء النجم المركزي للنظام. تتفرق المستويات العلوية والسفلية من القرص تدريجيًا بدلاً من إظهار حافة حادة، بينما يتتبع خيطان تلك الأجزاء المتوهجة، والتي تكون متوهجة أيضًا. وبسبب كل هذا، يبدو الترتيب مثل الفراشة بشكل غريب – ولكن، بطريقة ما، فإن تلك المناطق المضيئة التي يفصلها ممر مظلم تعطي أيضًا انطباعًا بوجود همبرغر. لذلك، وفقًا لتراثه الروماني الذي نشأ بالقرب من ترانسيلفانيا، أطلق بيرجيا على الملقب بـ IRAS 23077 + 6707 دراكولا تشيفيتو، وهو شطيرة تشبه الهامبرغر من موطنه الأصلي.
متعلق ب: يمكن لنظرية “الساندويتش” الكونية أن تشرح كيفية تشكل الكواكب الصغيرة
الآن، وبفضل عمليات الرصد باستخدام مصفوفة دون الملليمترية (SMA) في هاواي، أكد علماء الفلك بما في ذلك بيرجيا أن هذا التشيفيتو بالتحديد هو بالفعل قرص مكون من كوكب يمكن رؤيته من الحافة، لكنه ليس قرصًا عاديًا. إنه أضخم قرص لتكوين الكواكب تمت رؤيته على الإطلاق.
وقالت كريستينا مونش، عالمة فلك في جامعة هارفارد: “ما وجدناه كان مذهلاً – دليل على أن هذا كان أكبر قرص لتكوين الكواكب تم اكتشافه على الإطلاق. إنه غني للغاية بالغبار والغاز، والتي نعرف أنها اللبنات الأساسية للكواكب”. مركز سميثسونيان للفيزياء الفلكية، في إفادة. مونش هو المؤلف الرئيسي لواحدة من ورقتين جديدتين تصفان القرص.
ولإعطاء فكرة عن حجم ساحة البناء العالمية هذه، يفترض علماء الفلك أنها تقع في مكان ما بين 800 إلى 1000 متر. سنة ضوئية بعيدًا استنادًا إلى حقيقة أنه يقع في السماء بالقرب من منطقة تشكل النجوم في سيفيوس. إذا كان هذا صحيحًا، فإن الحجم الزاوي للقرص في سمائنا يتوافق مع نصف قطر القرص الذي يبلغ آلاف الوحدات الفلكية (الاتحاد الأفريقي). لتوفير المزيد من السياق، يتم تعريف الاتحاد الأفريقي الواحد على أنه متوسط المسافة بين أرض و ال شمس، أو 149.6 مليون كيلومتر (93 مليون ميل)، في حين أن الكوكب الخارجي المعروف، نبتون، على بعد 30 وحدة فلكية من شمسنا.
“من بيانات SMA يمكننا أيضًا وزن الغبار والغاز في هذه الحضانة الكوكبية، والتي وجدنا أنها تحتوي على ما يكفي من المواد لتشكيل العديد من الكواكب العملاقة – وإلى مسافات تزيد عن 300 مرة أبعد من المسافة بين الشمس والقمر. كوكب المشتري“، قال مونش.
والأكثر من ذلك أن القرص يدور. قام SMA بقياس موجات الراديو المنبعثة من غاز أول أكسيد الكربون داخل القرص، وكانت بعض هذه الموجات الراديوية تحول نحو الأحمرمما يدل على أنها تنبعث بسبب سحب الغازات التي تبتعد عنا؛ وفي الوقت نفسه، كانت موجات الراديو دون المليمترية الصادرة عن أول أكسيد الكربون في أجزاء أخرى من القرص ذات انزياح أزرق، مما يعني أنها تتحرك نحونا. هذا السلوك هو السمة المميزة للنظام الدوار.
وقال مونش: “إن البيانات الواردة من SMA تقدم لنا دليلاً دامغًا على أنه يدور حول نجم من المحتمل أن يكون أكبر بمرتين إلى أربع مرات من شمسنا”. ومن المحتمل أن هذا النجم لا يزال ينمو كمواد من القرص. يسقط إلى الداخل ويلتصق به.
إلى جانب الحجم الهائل للقرص، هناك جانب غريب آخر وهو أن الفص الغربي للقرص أغمق بشكل ملحوظ من الفص الآخر بمعامل ستة. لم يكن مونش وبيرجيا وزملاؤهما متأكدين من سبب ذلك، ولكن هناك بعض الاحتمالات التي يجري النظر فيها. أحد الترشيحات القوية هو أنه مجرد وهم أن النصفين غير متساويين في السطوع، وهو تأثير هندسي ناتج عن عدم محاذاة القرص تمامًا لنا بحيث يمكننا رؤية النصف الشرقي أكثر قليلاً من النصف الغربي .
ولكن هناك تفسير آخر أيضًا، وهو أن نصف القرص يقع في الظل.
يفترض هذا أن القرص، بدلاً من أن يكون حاملاً بإمكانيات كوكبية، قد ولد بالفعل وأن كوكبًا عملاقًا يحرث الآن عبر القرص. قد يكون هذا الكوكب يكتسح المواد الخام أثناء نموه، مما يؤدي إلى نحت مسار حلقي، أو فجوة، في القرص في هذه العملية.
مثل هذه الفجوة من شأنها أن تقسم القرص بشكل فعال، مما يؤدي إلى عدم الاستقرار الذي قد يتسبب في تشويه القرص الداخلي مثل أسطوانة الفينيل التي تم ثنيها كثيرًا. سيؤدي هذا الاختلال إلى حجب بعض الضوء الصادر عن النجم الشاب المركزي، مما يؤدي إلى إلقاء القرص الداخلي بظلاله على القرص الخارجي. ولذلك فإن عدم التماثل في سطوع القرص المدروس يمكن أن يكون دليلا غير مباشر على وجود كوكب عملاق. من المناسب أن يكون لـ IRAS 23077+6707 بعض التشابه مع شكل الفراشة؛ مثل اليرقة التي تدخل الشرنقة وتخرج كفراشة، الشرنقة للقرص الكوكبي الأولي يمكن أن تمكن الغاز والغبار – بقايا الأجيال القديمة من النجوم – للإصلاح والازدهار في الفراشات الكونية للكواكب الجديدة.
قصص ذات الصلة:
– سر كيف أصبحت الأجسام الكونية الغريبة التي تسمى “JuMBOs” مارقة
-مفاجأة! قد تبدو الكواكب الخارجية الصغيرة مثل حلوى سمارتيز وليست كروية
— تلسكوب جيمس ويب الفضائي يلمح إيرينديل، أبعد نجم معروف في الكون
وبعيدًا عن كل هذا، فإن وجود IRAS 23077+6707 يثير سؤالًا محيرًا. تتنبأ عمليات المحاكاة الحاسوبية بأننا يجب أن نرى عددًا أكبر من الأقراص المكونة للكواكب مما نرى بالفعل، فهل هناك المزيد من الأقراص كبيرة الحجم التي لم نتعرف عليها بعد؟
تم الإبلاغ عن ملاحظات IRAS 23077+6707 في ورقتين، نُشرت إحداهما في 14 مايو في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية، و آخر والتي تم قبولها للنشر في العدد القادم من نفس المجلة.