لحظه تولد یک سیاره WISPIT 2b به تصویر کشیده شد
چگونه اخترشناسان برای اولین بار، لحظه شکل‌گیری یک سیاره غول‌پیکر را در گهواره کیهانی‌اش به تصویر کشیدند
کشف بی‌سابقه WISPIT 2b
برای نخستین بار، یک غول گازی در حال شکل‌گیری به طور مستقیم درون یک دیسک غبارآلود چند حلقه‌ای و تماشایی رصد شد
در یک دستاورد تاریخی برای علم نجوم، یک تیم بین‌المللی از اخترشناسان برای اولین بار موفق به تصویربرداری مستقیم از یک سیاره غازی در لحظه تولد شده‌اند. این سیاره نوزاد که WISPIT 2b نام دارد، یک غول گازی با جرمی ۵ برابر سیاره مشتری است که در اطراف یک ستاره جوان و خورشیدمانند در حال شکل‌گیری است.
نکته‌ای که این کشف را بی‌سابقه می‌کند، این است که WISPIT 2b برای نخستین بار در حالی رصد شده که هنوز درون دیسک غبار و گاز چند حلقه‌ای و تماشایی مادر خود قرار دارد. این تصویر شگفت‌انگیز که توسط تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (VLT) در شیلی ثبت شده، این منظومه را به یک “آزمایشگاه طبیعی ایده‌آل” برای مطالعه فرآیندهای پیچیده شکل‌گیری سیارات تبدیل کرده است.
سیاره WISPIT 2b که حدود ۵ میلیون سال عمر دارد، هنوز از حرارت تولد خود داغ و درخشان است و به طور فعال در حال جذب گاز از دیسک اطراف برای ساختن جوّ خود می‌باشد. این مشاهده مستقیم به دانشمندان اجازه می‌دهد تا مدل‌های نظری خود را در مورد چگونگی تعامل یک سیاره در حال رشد با محیط اطرافش بیازمایند و به درک بهتری از تنوع بی‌نظیر منظومه‌های سیاره‌ای در کهکشان ما دست یابند. این پژوهش که توسط دانشجویان دکترا و فارغ‌التحصیل رهبری شده، به عنوان یک معیار مهم برای مطالعات آینده در زمینه تولد سیارات شناخته خواهد شد.
سایبرکست قسمت 21 :لحظه تولد سیاره WISPIT 2b
متاموج‌بر: انقلابی کوچک اما قدرتمند در کنترل نور با دقت باورنکردنی!
این فناوری پیشگامانه، نیاز به سیستم‌های مکانیکی حجیم را از بین برده و راه را برای ابزارهای نوری سریع‌تر و فشرده‌تر هموار می‌کند
مقدمه: کشف بی‌سابقه: لحظه تولد یک سیاره گازی در حال شکل‌گیری، برای اولین بار به تصویر کشیده شد!
اخترشناسان بین‌المللی با همکاری محققانی از دانشگاه گالوی، لیدن و آریزونا، در یک دستاورد بی‌نظیر، موفق به تصویربرداری مستقیم از سیاره‌ای شده‌اند که هنوز در مراحل اولیه تولد خود قرار دارد. این سیاره که WISPIT 2b نام گرفته، یک غول گازی عظیم‌الجثه است که در اطراف یک ستاره جوان شبیه به خورشید ما در حال شکل‌گیری است. این رصد شگفت‌انگیز، فرصتی بی‌همتا برای مطالعه فرآیندهای پیچیده تولد و تکامل سیارات فراهم می‌آورد.
WISPIT 2b: غول گازی در گهواره تولد
تصویری که تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (ESO’s VLT) در صحرای آتاکاما شیلی از این سیاره ثبت کرده، WISPIT 2b را درون یک دیسک چند حلقه‌ای و تماشایی از غبار و گاز نشان می‌دهد. این سیاره که تخمین زده می‌شود حدود 5 میلیون سال عمر داشته باشد، بسیار جوان محسوب می‌شود و جرمی در حدود 5 برابر مشتریِ منظومه شمسی ما دارد. WISPIT 2b هنوز داغ است، می‌درخشد و فعالانه در حال جذب گاز از محیط اطراف خود است تا جوّ خود را شکل دهد.
چرا این کشف اینقدر مهم است؟
این اولین بار است که یک سیاره به طور مستقیم در حال شکل‌گیری در داخل یک دیسک غبارآلود چند حلقه‌ای تصویربرداری می‌شود. پیش از این، در سال 2018، اولین سیاره در مراحل اولیه تکامل در اطراف یک ستاره جوان شبیه به خورشید کشف شده بود که دکتر کریستین گینسکی، یکی از محققان اصلی این مطالعه نیز در آن نقش داشت. اما WISPIT 2b به دلیل قرار گرفتن درون یک دیسک چند حلقه‌ای، به یک “آزمایشگاه ایده‌آل” برای مطالعه تعاملات پیچیده بین سیاره و دیسک پیرامونش و تکامل بعدی آن تبدیل شده است.
دکتر کریستین گینسکی، از دانشگاه گالوی، توضیح می‌دهد که تیم تحقیقاتی در ابتدا به دنبال نقاط نوری کوچکی در کنار ستاره‌های جوان بودند، اما به طور کاملاً غیرمنتظره‌ای با یک دیسک غبارآلود چند حلقه‌ای و فوق‌العاده زیبا روبرو شدند. این دیسک عظیم، شعاعی معادل 380 واحد نجومی دارد – یعنی 380 برابر فاصله زمین تا خورشید. این ساختارهای حلقوی و بازوهای مارپیچی در دیسک‌های اطراف ستاره‌های جوان، گهواره‌های تولد سیارات هستند و محققان معتقدند که به فرآیند شکل‌گیری سیارات درون آن‌ها مرتبط هستند. WISPIT 2b نیز در شکافی درون این دیسک قرار گرفته است.
نحوه رصد و ابزارهای مورد استفاده
این سیاره در نور فروسرخ نزدیک رصد شد. این نوع نور، همانند دید در شب است و به دلیل داغ بودن و درخشش سیاره پس از شکل‌گیری اولیه، امکان مشاهده آن را فراهم می‌کند. تیم‌های دانشگاه لیدن و گالوی موفق به ثبت تصویری واضح و تماشایی از این سیاره پیش‌ستاره‌ای شدند و تأیید کردند که این سیاره در حال چرخش به دور ستاره میزبان خود است. علاوه بر این، تیمی از دانشگاه آریزونا با استفاده از ابزاری مخصوص، WISPIT 2b را در نور مرئی نیز شناسایی کرد. این کشف در طول موج‌های خاص، نشان می‌دهد که سیاره همچنان به طور فعال در حال جذب گاز و شکل‌دهی جوّ خود است.
این کشف بخشی از یک پروژه تحقیقاتی پنج ساله بود که هدف آن بررسی فراوانی سیارات غول گازی با مدارهای وسیع‌تر در اطراف ستاره‌های جوان‌تر یا مسن‌تر بود که به این کشف غیرمنتظره منجر شد.
تیمی از جوانان در خط مقدم اکتشافات
این پژوهش توسط ریکله فان کاپلوین، دانشجوی دکترا از دانشگاه لیدن، و یک تیم از دانشجویان فارغ‌التحصیل دانشگاه گالوی رهبری شد. دکتر گینسکی با افتخار به مشارکت دانشجویانش اشاره می‌کند و می‌گوید: “ثبت تصویری از این سیارات در حال شکل‌گیری فوق‌العاده چالش‌برانگیز بوده و به ما فرصتی واقعی می‌دهد تا بفهمیم چرا هزاران سیستم سیاره‌ای فراخورشیدی قدیمی‌تر، اینقدر متنوع و متفاوت از منظومه شمسی خودمان به نظر می‌رسند. من فکر می‌کنم بسیاری از همکاران ما که تشکیل سیارات را مطالعه می‌کنند، در سال‌های آینده نگاه دقیقی به این سیستم خواهند داشت”.
ریکله فان کاپلوین نیز بیان کرد که این کشف “تجربه‌ای شگفت‌انگیز بود – ما به طرز باورنکردنی خوش‌شانس بودیم. WISPIT 2، نسخه‌ای جوان از خورشید ما، در گروهی از ستاره‌های جوان که کمتر مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، قرار دارد و ما انتظار نداشتیم چنین سیستم تماشایی را پیدا کنیم. این سیستم به احتمال زیاد برای سال‌های آینده یک معیار خواهد بود”.
دانشجویان دکترای فیزیک در دانشگاه گالوی، از جمله کلویی لاولور، جیک برن، و دن مک‌لاکلان، نیز نقش‌های کلیدی در این دستاورد داشتند و هیجان خود را از مشارکت در چنین کشفی مهمی ابراز کردند. این همکاری بین‌المللی و مشارکت فعال دانشجویان نسل آینده اختر فیزیک‌دانان، نویدبخش اکتشافات بزرگ‌تری در سالیان آتی است.
جمع‌بندی : آینده‌پژوهی
بدون شک، کشف WISPIT 2b یک نقطه عطف در درک ما از فرآیند شکل‌گیری سیارات است. این سیستم به عنوان یک “آزمایشگاه طبیعی” بی‌نظیر، به دانشمندان کمک خواهد کرد تا مدل‌های فعلی شکل‌گیری سیارات را پالایش کرده و به سؤالات اساسی درباره تنوع بی‌نظیر سیارات فراخورشیدی در کهکشان ما پاسخ دهند. این مقاله قطعاً به یک سند مرجع برای سال‌های آینده تبدیل خواهد شد و بحث‌های بسیاری را در جامعه تحقیقاتی برخواهد انگیخت.
———————————————————————————
• نکات کلیدی:
- کشف تاریخی: ثبت اولین تصویر مستقیم از یک سیاره در حال شکل‌گیری که هنوز درون دیسک غبارآلود مادر خود قرار دارد.
- معرفی WISPIT 2b: یک سیاره گازی نوزاد با جرمی حدود ۵ برابر مشتری که به دور یک ستاره جوان خورشیدمانند می‌چرخد.
- آزمایشگاه طبیعی: این منظومه به دلیل ساختار چند حلقه‌ای دیسک، یک فرصت بی‌نظیر برای مطالعه زنده فرآیند تولد سیارات است.
- سیاره فعال: WISPIT 2b هنوز داغ و درخشان است و به طور فعال در حال جذب گاز برای ساختن جوّ خود می‌باشد.
- ابزار رصد: این کشف با استفاده از تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) در شیلی و در نور فروسرخ نزدیک انجام شده است.
- اهمیت علمی: این سیستم به یک “معیار” برای پالایش مدل‌های شکل‌گیری سیارات و درک تنوع منظومه‌های فراخورشیدی تبدیل خواهد شد.
- رهبری نسل جوان: این پژوهش مهم توسط دانشجویان دکترا و فارغ‌التحصیل از دانشگاه‌های لیدن و گالوی رهبری شده است.
• نکات تکمیلی:
- عمر سیاره: WISPIT 2b حدود ۵ میلیون سال عمر دارد که در مقیاس‌های کیهانی بسیار جوان محسوب می‌شود.
- اندازه دیسک: دیسک غبار و گاز اطراف ستاره شعاعی معادل ۳۸۰ واحد نجومی (۳۸۰ برابر فاصله زمین تا خورشید) دارد.
- کشف غیرمنتظره: محققان در حین جستجو برای سیارات، به طور غیرمنتظره‌ای با این سیستم تماشایی روبرو شدند.
• نتیجه گیری:
تصویربرداری مستقیم از WISPIT 2b یک دستاورد برجسته در علم اخترشناسی است که پنجره‌ای بی‌نظیر به لحظات اولیه خلقت یک سیاره می‌گشاید. با ثبت این غول گازی در گهواره چند حلقه‌ای خود، دانشمندان اکنون یک آزمایشگاه طبیعی در اختیار دارند تا نظریه‌های شکل‌گیری سیارات را به طور مستقیم بیازمایند. این کشف نه تنها درک ما را از فرآیندهای پویایی که منظومه‌های سیاره‌ای متنوع را در سراسر کهکشان ما ایجاد می‌کنند عمیق‌تر می‌کند، بلکه به عنوان یک معیار اساسی برای تحقیقات آینده عمل خواهد کرد.
• پرسش‌های تحقیقاتی بیشتر:
- با تحلیل ساختار حلقه‌ها و شکاف‌های موجود در دیسک اطراف WISPIT 2b، دانشمندان چه اطلاعاتی می‌توانند درباره مکانیسم‌های خاص جذب گاز و غبار توسط این سیاره به دست آورند؟
- تحلیل‌های طیف‌سنجی آینده از نور WISPIT 2b چه چیزی را درباره ترکیبات شیمیایی جوّ در حال شکل‌گیری آن آشکار خواهد کرد و این ترکیبات چگونه با دیسک مادر مقایسه می‌شوند؟
- آیا ساختار چند حلقه‌ای دیسک، نشان‌دهنده حضور سیارات دیگری است که هنوز در شکاف‌های دیگر در حال شکل‌گیری هستند و کشف نشده‌اند?
- ادامه رصد منظومه WISPIT 2b طی دهه آینده چگونه به ما در مدل‌سازی مهاجرت مداری و تکامل جوّی بلندمدت سیارات غول‌پیکر کمک خواهد کرد؟
• سخن پایانی نویسنده پیشنهادی :
لحظاتی در علم وجود دارند که حس می‌کنید در حال ورق زدن یک کتاب تاریخ کیهانی هستید و این یکی از همان لحظات است. ما دیگر فقط درباره چگونگی تولد سیارات نظریه‌پردازی نمی‌کنیم؛ ما در حال تماشای آن هستیم، در فاصله‌ای که نور ۴۰ سال طول می‌کشد تا از آنجا به ما برسد. این شگفت‌انگیز است که فکر کنیم نوری که توسط تلسکوپی در شیلی ثبت شده، به ما اجازه می‌دهد فرآیندی شبیه به آنچه مشتری خودمان میلیاردها سال پیش طی کرده را ببینیم. همچنین الهام‌بخش است که می‌بینیم این کشف بزرگ توسط نسل بعدی اخترشناسان—دانشجویان—رهبری شده است. این یک یادآوری زیباست که کنجکاوی، موتور واقعی اکتشاف است و کائنات هنوز رازهای بسیاری برای کسانی که جرأت نگاه کردن دارند، در سینه دارد.
منبع : به گزارش sciencedaily
