ستاره شناسان زیر نپتون را پیدا کردند که به دور یک کوتوله قرمز کاملاً به عقب می چرخد

در منظومه شمسی خودمان، هر هشت سیاره به روشی منظم و زیبا به دور خورشید می چرخند. هیچ کدام بیش از 7 درجه با خط استوا همسو نیستند و همگی در جهتی مشابه خود خورشید می چرخند. اما این مورد برای همه منظومه‌های شمسی صدق نمی‌کند، و مقاله جدیدی که در Astronomy & Astrophysics از تیمی از محققان به سرپرستی یان کارترت، کاندیدای دکترا در دانشگاه ژنو (UNIGE) منتشر شده است، اولین باری را توصیف می‌کند که سیاره فراخورشیدی را پیدا کرده‌ایم که در جهت مخالف مدار خود می‌چرخد و مفهوم اصلی ستاره کوتوله قرمز ما را درک می‌کند.

این سیاره که به نام GJ 3090 b شناخته می‌شود، یک «زیر نپتون» است که حدود 2.2 برابر عرض زمین و 4.5 برابر جرم آن است. تقریباً هر 2.9 روز به دور یک کوتوله قرمز سرد و کم‌نور در فاصله 73 سال نوری از ما در صورت فلکی جنوبی ققنوس می‌چرخد. محققان سعی کردند مدار آن را با استفاده از تلسکوپ 3.6 متری رصدخانه جنوبی اروپا در شیلی تعیین کنند.

یکی از راه‌های آشکار برای یافتن جزئیات آن مدار، زیر نظر گرفتن «گذر» یک سیاره هنگام عبور از مقابل ستاره‌اش است. به طور خاص، محققان به دنبال چیزی به نام اثر Rossiter-McLaughlin (RM) بودند. با چرخش یک ستاره، سمتی که به سمت تلسکوپ مشاهده گر می چرخد، به دلیل حرکت آن قسمت از ستاره به سمت ناظر، کمی به رنگ آبی تغییر می کند. این همچنین به این معنی است که طرف دیگر، که از ناظر دور شده است، کمی قرمز به نظر می رسد. این اثر RM است.

فریزر در مورد آینده رصد سیارات فراخورشیدی صحبت می کند.

در یک سیستم منظم، مانند سیستم ما، سیاره ابتدا از سمت “آبی” عبور می کند، به طور موقت نور آبی را مسدود می کند و ستاره را قرمزتر نشان می دهد. سپس به نیمکره “قرمز” منتقل می شود و ستاره را کمی آبی تر نشان می دهد. هنگامی که محققان پنج بار عبور GJ 3090 b را از کنار ستاره خود تماشا کردند، متوجه شدند که هر بار دقیقا برعکس این اتفاق می افتد: ابتدا از نیمکره “قرمز” و سپس از نیمکره “آبی” عبور می کند. به عبارت دیگر نسبت به ستاره خود به سمت عقب حرکت می کند.

محاسبات بیشتر میل مداری سیاره را حدود 136 درجه تخمین می زند که هر چیزی بالاتر از 90 به این معنی است که سیاره به سمت عقب حرکت می کند. این در مقایسه با حدود 7 درجه سیارات در منظومه ما بسیار زیاد است، اما این اولین بار نیست که سیاره فراخورشیدی با چنین تمایل بالایی پیدا می کنیم. با آن سیارات فراخورشیدی دیگر، ما می دانیم که چه چیزی باعث آنها می شود – و به نظر می رسد GJ 3090 b همه این علل را از دست داده است.

به طور معمول، سیارات در نتیجه یک درام گرانشی که مدت ها پس از تشکیل خود سیاره رخ داد، در مدارهای عجیبی قرار می گیرند. این معمولاً توسط یک سیاره عظیم در جای دیگری در منظومه شمسی یا توسط یک ستاره همراه ایجاد می شود. اگرچه GJ 3090 b سیاره دیگری در منظومه دارد (که محققان همچنین گمان می‌کنند که به صورت رتروگراد حرکت می‌کند، اما داده‌های کافی برای تایید این ادعا وجود ندارد)، اندازه آن برای قرار دادن GJ 3090 b در آن نوع حرکت رتروگراد که به نظر می‌رسد نیست.

فریزر در مورد فناوری مورد نیاز برای یافتن سیارات فراخورشیدی بیشتر، از جمله سیاراتی که در مدارهای رتروگراد هستند، صحبت می کند.

بدون آن همراه کمین، مدل‌های دینامیکی کلاسیک از آنچه ممکن است باعث چرخش سیاره شده باشد از پنجره بیرون می‌روند. پس چه چیزی می توانست باعث این اتفاق شود؟ نویسندگان استدلال می کنند که آنچه که آنها “تلنگر اولیه دیسک” می نامند ممکن است اتفاق افتاده باشد.

پس از تشکیل ستاره و ناپدید شدن قرص اصلی، جریان جدیدی از گاز و غبار از محیط بین ستاره ای اطراف وارد شد. مقداری از آن مواد به درون ستاره افتاد، اما برخی از آنها ممکن بود یک قرص پیش سیاره ای دوم ایجاد کند، و اگر با زاویه مناسب وارد شود، حرکت زاویه ای خود را حفظ می کند، که می تواند برعکس ستاره باشد.

شواهدی برای این موضوع در کهکشان های دیگر وجود دارد. اخترشناسان چیزی را مشاهده کرده‌اند که آن‌ها «دیسک‌های پیتر پان» می‌نامند، که ده‌ها میلیون سال بیشتر از آنچه اکثر مدل‌های تکامل ستاره‌ای پیش‌بینی می‌کنند باقی می‌مانند. بنابراین GJ 3090 b می تواند نمونه ای از اتفاقی باشد که یک دیسک پیتر پن تصمیم می گیرد در نهایت بزرگ شود و به یک سیاره تبدیل شود.

این یک نظریه جذاب است، اما باید منتظر شواهد بیشتری بود. با این حال، این اثبات ممکن است در راه باشد، زیرا این مقاله یک نقطه عطف فنی برای رصد سیاره‌های فراخورشیدی را نشان می‌دهد: GJ 3090 b کوچک‌ترین سیاره فراخورشیدی است که تا به حال انحراف آن در اطراف یک کوتوله قرمز ترسیم شده است. مطمئناً چیزهای بیشتری وجود خواهد داشت و منظومه‌های چند سیاره‌ای دیگر در اطراف کوتوله‌های قرمز برای مشاهده وجود دارند. ممکن است فقط زمان لازم باشد که اسرار سیاره(های) سفر عقب مانده را باز کنیم.

اطلاعات بیشتر:

UNIGE – یک سیاره فراخورشیدی “سرکش” در جهت مخالف ستاره خود می چرخد

Y. Carteret و همکاران – وارونه: GJ 3090 b اولین سیاره فراخورشیدی رتروگراد در اطراف یک کوتوله M که با NIRPS شناسایی شد

UT – دومین سیاره فراخورشیدی با مدار رتروگراد کشف شد

UT – جنبه منفی مدار سیارات فراخورشیدی