کشف جرمی به اندازه مشتری پیرامون کوتوله قهوهای
تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) در رصدخانه جنوبی اروپا موفق به ثبت تغییرات ریز در سرعت یک کوتوله قهوهای شده است که نشاندهنده وجود جرمی با جرم تقریبی مشتری در مدار آن است. این کوتوله قهوهای خود بخشی از یک سامانه دوتایی با ستاره کوتوله سرخ CD-35 2722 A در فاصله حدود 72 سال نوری از زمین به شمار میآید.
تیمی به سرپرستی کوین هوی از دانشگاه دیهگو پورتالس شیلی، طی دو سال و در 23 شب مختلف، اندازهگیریهای طیفسنجی دقیقی از این کوتوله قهوهای انجام داد. فاصله زاویهای نسبتاً زیاد میان ستاره و کوتوله قهوهای — حدود 2.8 ثانیه قوس — امکان مطالعه طیف کوتوله قهوهای را با حداقل آلودگی نوری از ستاره همراه فراهم کرد و دقت اندازهگیریها را تا 100 برابر بیشتر از تلاشهای پیشین در سامانههای مشابه ارتقا داد. نتایج این پژوهش در مجله نیچر منتشر شده است.
دو سناریو برای پیکربندی سامانه
دادههای جمعآوریشده با دو مدل سازگارند:
- سناریوی اول: یک جرم منفرد با جرم تقریبی مشتری که در مداری نسبتاً بیضیشکل به دور کوتوله قهوهای میچرخد.
- سناریوی دوم: همان جرم در مداری دایرهایتر، همراه با جرمی دیگر در مدار تنگتر و در تشدید مداری با جرم اول.
شبیهسازیهای کامپیوتری نشان داد که سامانه دوجرمی پس از چند صد سال ناپایدار شده و از هم میپاشد. این نتیجه، سناریوی جرم منفرد با اندازه مشتری را به توضیح محتملتر تبدیل میکند.
چرا این کشف اهمیت دارد؟
اگر تأیید شود، این نخستین باری است که تکنیک طیفسنجی سرعت شعاعی شواهدی از یک ماهواره پیرامون کوتوله قهوهای در یک سامانه دوتایی ارائه داده است. جستجوهای پیشین روی کوتولههای قهوهای و سیارات غولپیکر تصویربرداریشده مستقیم متمرکز بودهاند اما هیچ نتیجهای نداشتهاند. کاندیدای دیگری نیز پیرامون کوتوله قهوهای سامانه دوتایی HD 206893 همچنان تأیید نشده باقی مانده است.
اخترشناسان به این نوع اجرام به ویژه علاقهمندند زیرا در صورت قرارگیری در مدار نزدیک، ممکن است نه با نور ستاره بلکه با گرمایش جزر و مدی گرم شوند. پدیدهای که در آن گرانش کوتوله قهوهای درون جرم را مدام فشرده و متلاشی میکند و گرما تولید میکند. برای اجرام کوچکتر و سنگیتر، این مکانیسم میتواند شرایط زیستپذیر را در دوردست از منطقه زیستپذیر سنتی ستاره فراهم سازد.
مناقشه بر سر نامگذاری: ماه، سیاره یا هسته ناموفق ستاره؟
جرم کشفشده که موقتاً CD-35 2722 Bb نامگذاری شده، نه به دور یک ستاره و نه به دور یک سیاره میچرخد. هوی میگوید: «تعریف این سامانه با واژههای مبتنی بر منظومه شمسی مانند 'سیاره' و 'ماه' دشوار است. حضور به عنوان چرخ سوم در این سامانه باعث میشود بخواهیم آن را ماه بنامیم، حتی اگر شبیه ماههای کوچک و سنگی منظومه ما نباشد.»
اما همه اخترشناسان با برچسب «ماهواره فراخورشیدی» موافق نیستند. نادر حقیقیپور از دانشگاه هاوایی در مانوا که در این پژوهش مشارکت نداشته، معتقد است: «جرم کشفشده هسته ناموفق یک ستاره است و کل سامانه تنها سیستمی متشکل از سه جرم زیرستارهای است. جرم با اندازه مشتری یک ماهواره نیست.»
رومن رافیکوف از دانشگاه کمبریج نیز همین دیدگاه را دارد: «من قطعاً آن را ماه فراخورشیدی یا ماهواره فراخورشیدی نمینامم. من سامانه ستاره-کوتوله قهوهای را یک 'دوتایی' و جرم جدید را یک 'سیاره' به دور یکی از اجزای دوتایی مینامم.»
سیارات نوع S و پیشینه تاریخی
رافیکوف تأکید میکند که این آرایش جدیدی نیست. اخترشناسان از قبل نامی برای سیارات فراخورشیدی دارند که به دور یکی از اعضای یک سامانه چندستارهای میچرخند: سیارات نوع S. او به سامانه گاما سفیوس اشاره میکند — سامانهای که در آن یک سیاره با جرم مشتری به دور یکی از ستارههای یک سامانه دوتایی میچرخد.
تفاوت کلیدی در این است که در سامانه گاما سفیوس، سیاره به دور یک ستاره واقعی میچرخد، اما در CD-35 2722، جرم جدید به دور یک کوتوله قهوهای در گردش است که خود به دور ستاره میچرخد. همین تفاوت ظریف، بحث درباره ماهیت جرم کشفشده را پیچیدهتر کرده و مرز میان تعاریف «سیاره» و «ماه» را به چالش میکشد.
آینده پژوهشها
تأیید قطعی ماهیت این جرم نیازمند مشاهدات پیگیرانه است. اگر این جرم واقعاً یک ماه فراخورشیدی باشد، درک ما از شکلگیری و تکامل سامانههای سیارهای در محیطهای پیچیده دوتایی دستخوش تغییر اساسی خواهد شد. حتی اگر در نهایت به عنوان یک سیاره نوع S طبقهبندی شود، کشف آن نشاندهنده توانایی بیسابقه تلسکوپهای نوین در شناسایی اجرام کمجرم پیرامون کوتولههای قهوهای است و پرسش اساسی همچنان باقی میماند: آیا واژگان مستخرج از منظومه شمسی برای توصیف تنوع شگفتانگیز اجرام کیهانی کافی هستند، یا جهان پدیدههایی را در خود جای داده که نیاز به تعاریفی کاملاً جدید دارند؟
