ثلاثة بالتأكيد ليست حشدًا للكواكب المحيطة بنجم رضيع بعيد.
اكتشف علماء الفلك بالفعل كوكبين يتشكلان في قرص الغاز والغبار، أو القرص الكوكبي الأولي، حول النجم الرضيع PDS 70. والآن، باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، تمكن علماء الفلك من مسح القرص بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة MIRI (MINDS). وقد شهد المشروع إشارات إلى وجود عالم ثالث يتشكل حول النجم الوليد الذي يقع على بعد حوالي 400 سنة ضوئية من الأرض.
بالإضافة إلى ذلك، وباستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) التابعة لـ JWST، شاهد طاقم MINDS أيضًا تيارًا حلزونيًا كبيرًا من المواد التي تغذي نمو أحد الكواكب المكتشفة سابقًا، PDS 70C. هذا الكوكب العملاق محاط بالفعل بقرصه الخاص من المواد، والذي يتغذى أيضًا من هذا التيار ومن المتوقع أن تولد أقماره.
متعلق ب: أصغر كوكب خارج المجموعة الشمسية اكتشفه تلسكوب هابل هو بحجم كوكب المشتري (ولا يزال ينمو)
قال فالنتين كريستيانز، عضو فريق MINDS وباحث ما بعد الدكتوراه في الفيزياء الفلكية في جامعة KU Leuven وجامعة لييج، لموقع Space.com: “لقد وجدنا دليلاً جديدًا على وجود كوكب ثالث في النظام، والذي تم اقتراحه بناءً على ملاحظات VLT”. (إن VLT هو التلسكوب الكبير جدًا، الذي يديره المرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي).
وأضاف كريستيانز: “علاوة على ذلك، تشير قياسات الأشعة تحت الحمراء الجديدة التي حصلنا عليها للكوكبين الأوليين المعروفين إلى وجود مواد ساخنة حولهما – والتي قد تكون اللبنات الأساسية للأقمار التي تتشكل حولهما”.
تمت بالفعل دراسة نظام PDS 70 جيدًا بواسطة عدد كبير من التلسكوبات، بما في ذلك مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / تحت المليمترية الأرضية (ALMA) وVLT.
ويظل نظامًا رائعًا لعلماء الفلك، لأن عمر النجم الأولي وقرصه الكوكبي الأولي لا يزيد عمرهما عن 5.5 مليون سنة، وهو طفل كوني مقارنة بنظامنا الشمسي الذي يبلغ عمره 4.5 مليار سنة.
وقال كريستيانز: “إن PDS 70 مميز، لأنه القرص الكوكبي الوحيد حتى الآن حيث يتفق جميع علماء الفلك على أننا وجدنا كواكب تشكلت وهي في حالة تأهب”. “وهكذا أتاحت لنا الدراسة التفصيلية لهذا النظام معرفة الكثير عن تكوين الكواكب.”
وقال الباحث إنه لا يُعرف سوى القليل عن خصائص الكوكب الثالث المحتمل حول PDS 70 حتى الآن. ويبدو أن الكوكب – الذي إذا تم تأكيده، سيُسمى PDS 70D – محاط بكمية هائلة من الغبار، ويدور حول نجمه الوليد على بعد حوالي 13 ضعف المسافة بين الأرض والشمس.
“الأمر المثير للاهتمام هو أن هذا الانفصال يضعه بالقرب من رنين متوسط الحركة بنسبة 1:2:4 مع الكوكبين PDS 70B وPDS 70C. وهذا يعني أن مداره سيكون تقريبًا ضعف مدار الكوكب B وأربع مرات أقصر من الكوكب C، على التوالي. “، قال كريستيانز. “هذا هو الوضع الذي نعرفه في النظام الشمسي مع الأقمار الجاليلية الثلاثة الأعمق لكوكب المشتري: آيو، أوروبا، وجانيميد.”
تم التنبؤ بتدفقات التراكم الحلزونية مثل تلك التي رصدها الفريق من الناحية النظرية في أقراص الكواكب الأولية حول النجوم الشابة. وقد شوهدت إشارات هذه التيارات في أنظمة شابة أخرى. ومع ذلك، قال أعضاء الفريق إن هذا الاكتشاف الجديد لا يزال بارزًا.
وقال كريستيانز: “إنها المرة الأولى التي يمكننا فيها ربط هذه الميزة مباشرة بكوكب يتشكل”. “قد يشير هذا إلى أن بعض اللوالب المرصودة في أقراص الكواكب الأولية الأخرى قد تكون أيضًا مرتبطة بتكوين الكواكب. وبالتالي، أدت هذه النتائج إلى زيادة الشكوك في أن اللوالب المرصودة في أقراص أخرى قد تكون أيضًا مرتبطة بشكل مباشر بالكواكب المدمجة في أقراصها. القرص.”
متعلق ب: تشير صور تلسكوب ALMA الجديدة إلى أن الكواكب يمكن أن تتشكل بشكل أسرع بكثير مما كان يُعتقد
إن الكشف عن PDS 70D ليس أمراً مستحيلاً؛ وقال كريستيانز إن المزيد من الملاحظات لهذا النظام ستكون مطلوبة قبل التأكيد الكامل. وهذا ليس سيئًا، مع الأخذ في الاعتبار أن الباحث لم يكن مقتنعًا بوجود الكوكب في الأصل!
“الجانب الأكثر إثارة للدهشة بالنسبة لي هو بالتأكيد العثور على هذه الإشارة متوافقة مع وجود كوكب ثالث، حيث كنت في الأصل متشككًا للغاية بشأن الادعاء الأصلي الذي تم تقديمه في العمل الأول – اعتقدت أن الإشارة ربما كانت تتتبع طرف القرص الداخلي.” هو قال.
وعندما طبق الباحثون أفضل خوارزمياتهم لمعالجة الصور، رأوا إشارة إضافية في صورهم، والتي لا يبدو أنها تتوافق مع القرص أو الكواكب المعروفة الأخرى. وتصادف أن تكون هذه الإشارة أيضًا في المكان الذي يتوقعون أن يكون فيه المرشح المقترح مسبقًا الآن، إذا كانت تلك الإشارة تتتبع بالفعل كوكبًا يتحرك في مداره.
وقال كريستيانز: “تم اكتشاف الكوكب الثالث لأول مرة في عمليات الرصد الأرضية. ولم نتوقع إعادة اكتشافه”. “ولم يكن الهدف الأصلي على الإطلاق من هذه الملاحظة هو تأكيد ذلك!”
قصص ذات الصلة:
— تلسكوب جيمس ويب الفضائي يسجل أول تأكيد لكوكب صخري
– تشير الدراسة الرائدة التي أجراها تلسكوب جيمس ويب الفضائي حول قرص تشكيل الكوكب إلى اكتشافات مستقبلية للكواكب الخارجية
– يكشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي عن الغلاف الجوي لكوكب غريب كما لم يحدث من قبل
ويمتلك الفريق المزيد من ملاحظات JWST لنظام PDS 70 لتحليلها.
“واختتم كريستيانز حديثه قائلاً: “في المستقبل على المدى المتوسط، سيكون نظامًا مثيرًا للاهتمام للغاية للمتابعة باستخدام التلسكوب الكبير للغاية (ELT)، على وجه الخصوص، لتأكيد واحتمال وصف الكوكب الثالث المرشح”. “قد يساعدنا هذا على فهم أفضل تكوين الكواكب المتشكلة وخصائص المواد المحيطة بالكواكب، هي اللبنات الأساسية للأقمار المحتملة.”
تم نشر بحث فريق MINDS مؤخرًا على مستودع الأوراق عبر الإنترنت arXiv.