مدارهای بسیار فشرده در حومهی یک ستارهی مرده، قواعد شناختهشدهی پویایی سیارهای را کاملاً متحول کردهاند. سیارهی WD 1856 b نخستین نمونهی تأییدشدهی جهانی است که مرحلهی مرگبار غول سرخ و سرد شدن تدریجی ستارهی میزبان را پشت سر گذاشته و تاکنون پابرجا مانده است. این غول گازی به اندازهی مشتری، در فاصلهای ناچیز از باقیماندهی چگال یک ستارهی خورشیدمانند میچرخد و دادههای جدید تلسکوپ فضایی جیمز وب، معماهای جدیدی را به این معادلهی پیچیده افزوده است.
کشفی تصادفی در میان ستارههای خاموش
مسیر شناسایی این سیاره از ابتدا ساده نبود. در سال 2020، مأموریت TESS ناسا به رصد بیش از 12000 کوتولهی سفید پرداخت تا به دنبال عبور اجرام کوچک از جلوی این ستارههای مرده بگردد. کوتولههای سفید در واقع هستههای فشردهای هستند که پس از سوختن لایههای بیرونی، عناصری چون کربن و اکسیژن را در خود حبس کردهاند. آنچه تیم رصدخانه در سیستم WD 1856 یافت، یک سیارهی گازی عظیم بود که هیچکدام از مدلهای پیشفرض را توضیح نمیداد. کریستوفر اوکانر، اخترفیزیکدان نظری دانشگاه کرنل و از نویسندگان پژوهش منتشرشده در مجله نیچر، خاطره میکند که اولین واکنش دانشمندان، ستارهشناسان به ورود دادهها فقط یک کلمه بود: عجیب.
شکستن مدلهای مهاجرت سیارهای
فاصلهی این سیاره تا کوتولهی سفید میزبان فقط 0.02 واحد نجومی است. این رقم با سنجههای رایج اخترفیزیک در تناقض آشکاری قرار دارد. وقتی یک ستارهی خورشیدمانند به غول سرخ تبدیل میشود، لایههای پهنشدهی خود سیارات درونی را میبلعد. پس از آنکه ستاره از اوج انبساط عبور کرده و به حالت کوتولهی سفید فروکش میکند، حدود نیمی از جرم اولیهی خود را از دست میدهد. کاهش وزن ستاره باعث تضعیف نیروی جاذبهی آن میشود و طبق تئوریهای استاندارد، سیارات بیرونی باید به سمت مدارهای دورتر پس رانده شوند، نه اینکه به مرکز سیستم نزدیکتر شوند. حضور WD 1856 b در این موقعیت، اثبات میکند نیروهای دیگری هم در این پایش دخیل بودهاند.
راز عبور کشیده و چشمانداز جیمز وب
نسبت جرمی کوتولهی سفید به این سیاره چنان است که انتظار میرود هنگام عبور سیاره از جلوی ستاره، نور آن تقریباً به طور کامل مسدود شود. اما رصدخانههای جدید نشان میدهند درخشانی ستاره فقط به میزان قابلتوجهی افت میکند. اوکانر با بررسی این دادهها به این نتیجه رسیده که سیاره از زاویهای بسیار نامتعارف و کشیده از مقابل ستاره عبور میکند. در این حالت، فقط لبهی دیسک سیاره به مرز درخشان ستاره برخورد میکند و کل قرص ستاره را در خود حل نمیکند. این زاویهی دید بسیار غیرمحتمل، اما تنها راه منطقی برای همسانسازی مشاهدات فعلی با شبیهسازیهای ریاضی است.
چشمانداز رصد سیستمهای باستانی
کشف WD 1856 b مرزهای نظریههای تکامل ستارهای و سرنوشت نهایی منظومههای سیارهای را دوباره تعریف میکند. حضور بقایای منظومههایی در حومهٔ کوتولههای سفید میتواند نقش تعیینکنندهای در هدایت مأموریتهای آینده ناسا و آژانس فضایی اروپا داشته باشد. ابزارهای طیفسنجی جیمز وب در ماههای آینده احتمالاً مولکولهای اتمسفری این سیارهی فرارو را نیز آشکار خواهند کرد و پرسشی که سالها پاسخ داده نمیشد را برای همیشه حل میکنند.
