مطالب علمی

احتمال کشف نخستین قمر فراخورشیدی قوت گرفت

با توجه به فراوانی قمرها در منظومه شمسی، شاید این تصور پیش بیاید که اقمار فراخورشیدی (ماه سیارات خارج از منظومه شمسی) نیز به وفور یافت می‌شوند. البته هنوز دانشمندان موفق به شناسایی حتی یک قمر فراخورشیدی (exomoon) هم نشده‌اند؛ اما اخیرا امیدها برای چنین کشفی زنده شده است. سال گذشته دو اخترشناس از دانشگاه کلمبیا به اسامی «الکس تیچی» و «دیوید کیپینگ» با بررسی داده‌های تلسکوپ فضایی کپلر، از شناسایی یک کاندیدای جدی برای تصاحب عنوان نخستین قمر فراخورشیدی خبر دادند. آن‌ها مشاهدات خود را با تکیه بر قدرت تلسکوپ فضایی هابل پیگیری کردند و هرچه بیشتر پیش رفتند، احتمال کشف اولین قمر فراخورشیدی نیز به واقعیت نزدیک‌تر شد. کیپینگ در توضیح این دستاورد احتمالی می‌گوید: این می‌تواند اولین ماه شناسایی شده در خارج از منظومه شمسی باشد. چنانچه متعاقبا داده‌های ارسالی از هابل، مهر تاییدی بر این کشف بزند؛ سرنخ‌هایی حیاتی از نحوه شکل‌گیری منظومه‌های سیاره‌ای به دست خواهیم آورد. چه بسا دانشمندان ناگزیر به بازنگری در نظریات فعلی، درباره چگونگی پیدایش قمرها پیرامون سیارات شوند. نام این جرم کاندید شده به عنوان نخستین قمر فراخورشیدی را «کپلر 1625b-i» نهاده‌اند که دور سیاره‌ای موسوم به کپلر 1625b می‌گردد و این سیاره فراخورشیدی نیز به نوبه خود، دور یک ستاره زرد رنگ و خورشید مانند، به نام کپلر 1625 در حال چرخش است. اخیرا بر اساس داده‌های ارسالی از فضاپیمای گایا، فاصله این منظومه از زمین مورد بازبینی قرار گرفته و حدود 8000 سال نوری برآورد شده است. سیاره کپلر 1625b همانند مشتری، یک غول گازی بوده و شعاع آن 11 برابر بزرگتر از شعاع زمین است؛ اما جرم بسیار بیشتری از مشتری دارد. قمر احتمالی این سیاره هم دست کمی از خود آن ندارد؛ چرا که بر اساس محاسبات اخترشناسان به بزرگی نپتون است و جزو غول‌های گازی قلمداد می‌شود. دانشمندان فاصله این دو جرم سماوی از یکدیگر را حدود 3 میلیون کیلومتر تخمین زده‌اند. برای بار اول توجه اخترشناسان هنگامی به کپلر 1625b-i جلب شد که به امید یافتن یک قمر، در حال بررسی داده‌های ارسالی تلسکوپ کپلر از 284 سیاره فراخورشیدی بودند. این دانشمندان عامل جلب نظر خود را، لرزش و انحرافاتی کوچک در منحنی نور ستاره میزبان توصیف کردند که نمی‌توانسته ناشی از گذر عادی سیاره از مقابل آن بوده باشد. با این حال اطلاعات موجود، کافی به نظر نمی‌رسید. آن‌طور که کیپینگ شرح می‌دهد، تلسکوپ فضایی کپلر موفق شد تنها سه گذر این سیاره فراخورشیدی از مقابل ستاره میزبانش را ثبت کند؛ آن هم عمدتا به این دلیل که سیاره کپلر 1625b برای پیمودن یک دور کامل در مدار خود، تقریبا به یک سال زمان نیاز دارد.ثبت سه گذر امیدوارکننده بود اما کافی نه. از آنجایی که کپلر دیگر نمی‌تواند به آن نقطه چشم بدوزد، ما مجوز رصد کردن هدف با تلسکوپ هابل را درخواست کردیم. این محقق با اشاره به آنالیز تازه‌ای که روی منحنی نور ستاره کپلر 1625 انجام شده است، از شناسایی دو ناهنجاری اساسی خبر می‌دهد و می‌افزاید: نخست اینکه به نظر می‌رسد گذر سیاره از مقابل ستاره میزبان، یک ساعت و ربع زودتر از آنچه که باید انجام می‌گیرد. این می‌تواند نشانه‌ای باشد از اینکه سیاره در معرض کشش جاذبه‌ای یک جرم سماوی دیگر قرار دارد. ناهنجاری دیگر، کاهش دوباره‌ی روشنایی ستاره پس از گذر کامل سیاره از مقابل آن است. متاسفانه درخواست‌ها برای استفاده از تلسکوپ هابل بسیار بوده و هست؛ در نتیجه کیپینگ و تیچی تنها 40 ساعت برای کار با آن فرصت پیدا کردند. این زمان محدود نیز پیش از آنکه محاسبات مربوط به گذر کامل قمر انجام شود، به پایان رسید. البته این مشاهدات، شواهد بیشتری از وجود قمر فراخورشیدی کپلر 1625b-i ارائه داد؛ اما باز هم منجر به نتیجه‌گیری قطعی نشد. تایید کشف نخستین قمر فراخورشیدی ، در گرو مشاهدات آتی تلسکوپ‌های هابل و جیمز وب است.یک توضیح برای سیگنال‌های رویت شده توسط تیچی و کیپینگ، احتمال وجود سیاره دومی است که دور ستاره کپلر 1625 می‌چرخد؛ اما باید توجه داشت که تلسکوپ کپلر هیچ شواهدی مبنی بر وجود سیاره دوم به دست نیاورده است. توضیح دیگری که مطرح می‌شود، به احتمال نویز بودن برخی از این سیگنال‌ها اشاره دارد و منشا آن را ستاره میزبان می‌داند. البته تیم تحقیقاتی با جداسازی دقیق داده‌های تلسکوپ کپلر، این ستاره را بسیار آرام یافتند؛ بنابراین اگرچه وجود نویز غیرممکن نیست، اما شواهدی از آن یافت نشد. به هر حال هیجان دانشمندان و دوست‌داران علم نجوم از شناسایی احتمالی نخستین قمر فراخورشیدی قابل درک است؛ کشفی که می‌تواند پیش‌درآمدی برای اکتشافات مهم آتی باشد.کیپینگ معتقد است چنانچه وجود یک قمر به بزرگی نپتون در کنار این سیاره‌ی مشتری مانند به تایید نهایی برسد، با منظومه‌ای مواجه خواهیم بود که ویژگی‌های غیرمنتظره‌ای دارد و از بسیاری جهات، می‌تواند یادآور کشف غیرمنتظره‌ی مشتری‌های داغ در نخستین روزهای جستجو و شکار سیارات فراخورشیدی باشد. همچنین این دستاورد، موجب مطرح شدن پرسش‌های تازه‌ای درباره چگونگی شکل‌گیری ماه خواهد شد. جرم کپلر 1625b-i حدود 1.5 درصد جرم سیاره‌اش است و این رقم، تقریبا با نسبت جرم ماه به زمین برابری می‌کند. اما با توجه به ماهیت گازی شکل هر دوی آن‌ها (که به معنای غیرقابل زیست بودن آن‌هاست) و ابعاد بزرگ این قمر، نحوه پیدایش آن مورد ابهام است. چرا که دانشمندان، شکل‌گیری ماه را ناشی از برخورد یک جرم آسمانی به سیاره زمین در گذشته‌های بسیار دور می‌دانند؛ اما در اثر برخورد به یک سیاره گازی نظیر کپلر 1625b، بعید است که یک قمر در ابعاد نپتون شکل بگیرد. از طرفی منشا اقمار مشتری را به حلقه‌ای از مواد گازی و گرد و غبار نسبت می‌دهند؛ اما تفاوت قمرهای مشتری با کپلر 1625b-i در این است که هیچ‌یک از آن‌ها به بزرگی نپتون نیستند. یا شاید هم این قمر یک شی فضایی باشد که اسیر نیروی جاذبه‌ سیاره شده باشد. فعلا نمی‌توان پاسخ دقیقی را ارائه داد؛ اما امید می‌رود که حداقل با کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب و هابل، کشف نخستین قمر فراخورشیدی به تایید برسد. در همین راستا تیچی نیز اظهار امیدواری کرده است که قبل از آنکه دیر شود، او و همکارانش فرصت مشاهده‌ی دوباره‌ی این کاندیدا را پیدا کنند.

منبع :sciencealert