یک منظومه ستاره‌ای کوتوله قرمز جوان با تلسکوپ فضایی هابل درگیر یک بازی چندساله "نگاه کردن یک بو" بوده است.

با این حال، این ممکن است بیش از سرگرمی و بازی صرف باشد. سایه‌هایی که ستاره‌شناسان در اطراف قرص عظیم گاز و غبار اطراف ستاره TW Hydrae دنبال می‌کنند، می‌تواند نمایانگر تولد سیارات باشد.

منظومه ستارگان دور مشاهده شده توسط تلسکوپ هابل به سمت زمین متمایل شده است و دید پرنده ای از دیسک آن ارائه می دهد که در آن توده های متراکم گاز و غبار فرو می ریزند و سیارات را تشکیل می دهند. این بدان معناست که می تواند تصویر بهتری از سال های اولیه منظومه شمسی و چگونگی شکل گیری سیارات در اطراف خورشید نوزاد در حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش به ستاره شناسان بدهد.

حداقل از سال ۲۰۱۷ که برای اولین بار گزارش شد که سایه ای بر روی قرص کلوچه ای شکلی که اطراف را احاطه کرده است، ستاره شناسان به طور دقیق TW Hydrae، یک ستاره کوتوله قرمز را که تخمین زده می شود کمتر از ۱۰ میلیون سال سن داشته باشد و در فاصله ۲۰۰ سال نوری از ما قرار دارد، مشاهده کرده اند. آی تی. این سایه به این واقعیت نسبت داده می‌شود که قرص درونی اطراف ستاره نسبت به قرص بیرونی بزرگ‌تر کمی کج شده است، و این "پیچ" احتمالاً ناشی از گرانش سیاره‌ای نادیده‌ای است که گاز و غبار را به سمت مدار ماده می‌کشد.

مطالب مرتبط: چشمک زدن سحابی کارینا در نمای جدید و زیبا از هابل (عکس)

اکنون، ستاره شناسان در مشاهداتی که هابل در ۶ ژوئن ۲۰۲۱ انجام داد، سایه دوم را روی دیسک مشاهده کرده اند. این سایه جدید روی دیسک بیرونی TW Hydrae از سلف خود متمایز است، زیرا عملاً در گذشته "پنهان" شده بود. مشاهدات، به گفته تیم علمی.

یک کشف افتضاح

محقق اصلی و محقق مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی جان، "ما متوجه شدیم که سایه کار کاملاً متفاوتی انجام داده است. وقتی برای اولین بار به داده ها نگاه کردم، فکر کردم مشکلی با رصد انجام شده است زیرا آن چیزی که انتظار داشتم نبود." دبس در بیانیه ای گفت. (در برگه جدید باز می شود) "من در ابتدا دچار ناراحتی شدم و همه همکارانم اینگونه بودند: "چه خبر است؟" ما واقعاً مجبور بودیم سرمان را خارانیم و کمی طول کشید تا در واقع توضیحی را بفهمیم."

پس از تحلیل مشکل با استفاده از مدل‌های پیچیده‌ای که تعداد و جهت‌گیری دیسک‌ها را در اطراف TW Hydrae تغییر می‌داد تا مشاهدات هابل را بازتولید کند، تیم به این نتیجه رسید که دو دیسک نامرتب در اطراف کوتوله قرمز وجود دارد که هر دو سایه‌ها را روی دیسک بیرونی آن ایجاد می‌کنند.

آنها این واقعیت را که دو دیسک تاب دار وجود دارد به وجود دو سیاره "در حال ساخت" در منظومه نسبت می دهند که هر دو کشش گرانشی بر گاز و غبار اطراف کوتوله قرمز جوان اعمال می کنند. سیارات اولیه باید دارای صفحات مداری کمی متفاوت باشند تا این تاب خوردگی مضاعف را ایجاد کنند.

اخترشناسان همچنین ایده ای در مورد این دارند که چرا یکی از سیارات در مشاهدات اولیه سال ۲۰۱۷ مشغول بازی در حال بازی کردن بود و این نظریه را مطرح می کرد که سایه ای که ایجاد می کند با سایه کشف شده قبلی ادغام شده است. با حرکت با سرعت کمی متفاوت، در نهایت سایه دوم ظاهر شد و به آن اجازه داد تا در سال ۲۰۲۱ توسط هابل مشاهده شود.

این نشان می‌دهد که دو سیاره در حال شکل‌گیری می‌توانند در حالی که به دور ستاره مادر خود می‌چرخند، مانند دو ساعت آنالوگ که با سرعت‌های متفاوتی می‌چرخند، یکی سریع و دیگری آهسته با عقربه‌هایشان در یک زمان خاص در یک راستا قرار دارند.

دبس گفت: «این نشان می‌دهد که این دو سیاره باید نسبتاً به هم نزدیک باشند. "اگر یکی خیلی سریعتر از دیگری حرکت می کرد، در مشاهدات قبلی متوجه این موضوع می شد. مانند دو ماشین مسابقه ای است که به هم نزدیک هستند، اما یکی به آرامی از دیگری سبقت می گیرد و دور دیگری می زند."

شباهت های منظومه شمسی

به نظر می‌رسد که سایه‌ها هر ۱۵ سال یک بار یک مدار را تکمیل می‌کنند و این بدان معناست که دو سیاره اولیه در فاصله‌ای از TW Hydrae وجود دارند که مشابه فاصله مشتری ، پنجمین سیاره منظومه شمسی ، و خورشید است.

با این حال، شباهت های منظومه شمسی به همین جا ختم نمی شود. دانشمندان دریافتند که شیب سیارات نسبت به صفحه قرص بیرونی ۵ تا ۷ درجه است که مشابه تمایلات مداری در منظومه سیاره ای ما است.

دبس گفت: «این دقیقاً مطابق با معماری معمولی به سبک منظومه شمسی است.

دیسک TW Hydrae همچنین دارای یک شکاف اسرارآمیز در فاصله ای معادل دو برابر فاصله بین پلوتون و خورشید است که ممکن است شواهدی از سیاره دیگری در منظومه جوان باشد. با این حال، صفحه بیرونی که سایه ها در سراسر آن پخش می شوند، چندین برابر شعاع کمربند کویپر در لبه منظومه شمسی است.

همچنین ممکن است سیاراتی در اطراف TW Hydrea وجود داشته باشند که به ستاره کوتوله قرمز نزدیک‌تر باشند و به دلیل گم شدن آنها در تابش خیره کننده بدن ستاره، مشاهده آنها دشوار باشد. این مشکل همچنین با گرد و غبار موجود در منظومه که نور ستاره منعکس شده از این سیارات بالقوه درونی را کم می کند، تشدید می شود.

یکی از راه‌های بالقوه برای رصد سیارات نزدیک‌تر به TW Hydrae استفاده از فضاپیمای گایا آژانس فضایی اروپا برای رصد این سیستم است. گایا دقیقاً موقعیت ستارگان را نسبت به زمین اندازه‌گیری می‌کند و می‌تواند به اخترشناسان اجازه دهد تا "تزلزل" ناشی از حرکت این ستارگان توسط سیارات در حال چرخش را که یک کشش گرانشی کوچک بر روی آنها اعمال می‌کنند، ببینند.

بررسی‌های آینده منظومه TW Hydrea می‌تواند شباهت‌های بیشتری را با منظومه شمسی نشان دهد، به این معنی که مشاهده تکامل این ستاره جوان و سیارات آن مانند مشاهده تولد و رشد گوشه‌ای از فضا است.

تحقیقات این تیم در مجله Astrophysical منتشر شد. (در برگه جدید باز می شود)

ما را در توییتر @Spacedotcom (در برگه جدید باز می شود) یا در فیس بوک (در برگه جدید باز می شود) دنبال کنید .