كشفت عمليات الرصد التي أجراها المرصد الأوروبي الجنوبي عن وجود عملاقين غازيين داخل قرص من الغبار والغاز حول نجم شاب، في نظام قد يشبه النظام الشمسي المبكر.
كلا الكوكبين عملاقان غازيان، يشبهان كوكب المشتري. يبلغ حجم WISPIT 2b خمسة أضعاف حجم المشتري تقريبًا، ويدور حول النجم على مسافة تزيد ستين ضعفًا عن المسافة بين الأرض والشمس. أما WISPIT 2c فيبلغ حجمه ضعف حجم WISPIT 2b، ويدور حول النجم على مسافة تقل أربع مرات عن المسافة بين الأرض والشمس.
تم الحصول على الصور باستخدام جهاز SPHERE على تلسكوب VLT. يُصحح هذا الجهاز التشويش الناتج عن اضطراب الغلاف الجوي، كما يحجب ضوء النجم المركزي، كاشفًا القرص والكواكب المحيطة به بتفاصيل دقيقة. استُخدم جهاز آخر، هو GRAVITY+ على مقياس التداخل في تلسكوب VLT، في هذا الاكتشاف، وساعد في تأكيد أن الجسم المرصود هو بالفعل كوكب.
الائتمان: ESO / C. Lawlor، RF van Capelleveen et al.
رصد علماء الفلك كوكبين يتشكلان في قرص حول نجم فتي يُدعى WISPIT 2. وبعد أن رصد الفريق كوكبًا واحدًا سابقًا، استخدم الآن تلسكوبات المرصد الأوروبي الجنوبي لتأكيد وجود كوكب ثانٍ. تشير هذه الملاحظات، إلى جانب البنية الفريدة للقرص المحيط بالنجم، إلى أن نظام WISPIT 2 قد يُشبه نظامًا شمسيًا فتيًا.
تقول كلوي لولور، طالبة الدكتوراه في جامعة غالواي في أيرلندا والمؤلفة الرئيسية للدراسة المنشورة اليوم: "يُعدّ WISPIT 2 أفضل نظرة حصلنا عليها حتى الآن إلى ماضي نظامنا الشمسي".رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
يُعدّ هذا النظام ثاني نظام معروف، بعد PDS 70، حيث رُصد كوكبان يتشكلان حول نجمهما المضيف بشكل مباشر. ولكن على عكس PDS 70، يتميز WISPIT 2 بقرص واسع جدًا لتكوّن الكواكب، مع فجوات وحلقات بارزة. يقول لولور: "تشير هذه البنى إلى أن المزيد من الكواكب تتشكل الآن، وسنكتشفها في المستقبل".
يقول كريستيان جينسكي، الباحث المشارك في جامعة غالواي: "يوفر لنا مرصد WISPIT 2 مختبرًا بالغ الأهمية لمراقبة ليس فقط تكوين كوكب واحد، بل تكوين نظام كوكبي كامل". ومن خلال عمليات الرصد هذه، يسعى علماء الفلك إلى فهم أفضل لكيفية تطور الأنظمة الكوكبية الفتية وتحولها إلى أنظمة ناضجة، مثل نظامنا الشمسي.
اكتُشف أول كوكب في هذا النظام، WISPIT 2b، العام الماضي. تبلغ كتلته خمسة أضعاف كتلة كوكب المشتري تقريبًا، ويدور حول النجم المركزي على مسافة تعادل ستين ضعف المسافة بين الأرض والشمس. وقالت ريشيل فان كيبلوين، طالبة الدكتوراه في مرصد لايدن بهولندا وقائدة الدراسة السابقة: "أظهر هذا الاكتشاف لعالم جديد قيد التكوين الإمكانات الهائلة لأجهزتنا الحالية". بعد رصد جسم آخر بالقرب من النجم، أكدت القياسات التي أُجريت باستخدام التلسكوب الكبير جدًا (VLT) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) ومقياس التداخل VLTI الخاص به طبيعته الكوكبية. الكوكب الجديد، WISPIT 2c، أقرب إلى النجم المركزي بأربعة أضعاف، وكتلته ضعف كتلة WISPIT 2b. كلا الكوكبين عملاقان غازيان، على غرار الكواكب الخارجية في نظامنا الشمسي.
للتأكد من وجود WISPIT 2c، استخدم الفريق جهاز SPHERE على تلسكوب VLT، والذي التقط صورة للجسم. ثم استخدم الباحثون جهاز GRAVITY+ على تلسكوب VLTI للتأكد من أنه كوكب بالفعل. يقول غيوم بوردرو، المؤلف المشارك في الدراسة والباحث في معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية خارج الأرض في غيرشينغ، ألمانيا: "اعتمدت دراستنا بشكل أساسي على التحديث الأخير لجهاز GRAVITY+، والذي لولاه لما تمكنا من الحصول على هذا الاكتشاف الواضح لكوكب قريب جدًا من نجمه".
يظهر الكوكبان في WISPIT 2 من خلال فجوات واضحة في قرص الغبار والغاز المحيط بالنجم الفتيّ. تتشكل هذه الفجوات مع نمو كل كوكب: تتراكم الجسيمات في القرص، وتجذب جاذبيتها المزيد من المواد، حتى يتشكل جنين كوكبي. وتُشكّل المواد المتبقية حول كل فجوة حلقات غبار مميزة في القرص.
إضافةً إلى الفجوات التي عُثر فيها على الكوكبين، توجد فجوة صغيرة أخرى على الأقل في الجزء الخارجي من قرص WISPIT 2. يقول لولور: "نعتقد أنه قد يكون هناك كوكب ثالث يُشكّل هذه الفجوة، وربما تكون كتلته مشابهة لكتلة زحل، لأن الفجوة أضيق وأقل عمقًا بكثير". يتطلع الفريق إلى إجراء المزيد من عمليات الرصد، ويشير جينسكي إلى أنه "بفضل تلسكوب ESO الكبير جدًا المستقبلي، قد نتمكن من تصوير مثل هذا الكوكب مباشرةً".
הערות
[1] جاءت أولى الدلائل على وجود كوكب ثان من الملاحظات التي أجريت باستخدام MagAO-X التابع لجامعة أريزونا، والمثبت على تلسكوب ماجلان الذي يبلغ قطره 6.5 متر في تشيلي، وLMIRcam التابع لجامعة فيرجينيا، والمثبت على مقياس التداخل لمصادم الهادرونات الكبير في الولايات المتحدة.
تم عرض البحث في مقال سينشر فيرسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
