این "سیاره کودک" میلیون ساله، جوانترین دانشمندان جهان است که تاکنون کشف کرده اند

یک مطالعه جدید نشان می دهد که یک سیاره فراخورشیدی "کودکی" که از پیله کیهانی خود در اطراف یک ستاره نزدیک بیرون می آید، جوان ترین دنیای بیگانه ای است که تاکنون دیده شده است. این نوزاد سیاره ای کمتر از 1 میلیون سال سن دارد و می تواند به محققان کمک کند تا چگونگی شکل گیری سیارات دیگر، از جمله سیاره ما را بررسی کنند.

دنیای نوجوانان که Elias 2-24 b نام دارد، به دور یک ستاره تازه تشکیل شده در حدود 450 سال نوری از زمین می چرخد. جرم آن بین دو تا چهار برابر مشتری و تقریبا دو برابر فاصله نپتون از خورشید از ستاره اصلی خود است.

ستاره شناسان در سال 2017 نشانه های اولیه سیاره فراخورشیدی سنگین را مشاهده کردند، زمانی که متوجه شکاف کوچکی در قرص پیش سیاره ای ستاره شدند - حلقه چرخشی از گاز، غبار و سایر بقایای ستاره ای باقی مانده از ایجاد ستاره. این شکاف به شدت حاکی از آن بود که یک سیاره فراخورشیدی پس از جمع شدن مقدار زیادی از مواد در حال چرخش دیسک به صورت گرانشی در آنجا شکل گرفته است، فرآیندی که اکثر سیارات در آن شکل می‌گیرند. با این حال، دنیای بیگانه در آن زمان به طور مستقیم قابل مشاهده نبود. در مطالعه جدید که در سپتامبر منتشر شد.

در 16 در The Astrophysical Journal Letters، محققان رصدهای سه تلسکوپ - رصدخانه W. M. Keck در هاوایی، آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری بزرگ آتاکاما در شیلی و تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا، همچنین در شیلی - را ترکیب کردند تا نگاهی دقیق‌تر به سیاره‌ای اولیه داشته باشند. این تیم نه تنها توانست مستقیما الیاس 2-24 b را تصویر کند و وجود آن را تأیید کند، بلکه محققان همچنین تاریخ آن را تعیین کردند و نشان دادند که دنیای بیگانه احتمالا کمتر از 1 میلیون سال قدمت دارد.

آندریا برناردی، نویسنده اول مطالعه، دانشجوی دکترای موسسه مطالعات اخترفیزیک (IEA) در دانشگاه دیگو پورتالس در شیلی، در بیانیه‌ای گفت: «آنچه که Elias 2-24 b را بسیار قابل توجه می‌کند، سن آن است. این سیاره جوان‌ترین سیاره‌ای است که تاکنون کشف شده است و از آنجایی که هنوز به طور فعال مواد را از محیط اطراف خود جمع می‌کند، می‌توانیم مرحله‌ای از تشکیل سیاره را مشاهده کنیم که به ندرت مستقیما دیده می‌شود.»

اخترشناسان برای اولین بار متوجه شکاف ایجاد شده توسط Elias 2-24 b در سال 2017 شدند، اما تاکنون نتوانستند مستقیما این سیاره فراخورشیدی را ببینند. (اعتبار تصویر: برناردی و همکاران 2026) سیاره فراخورشیدی که به تازگی تأیید شده است تقریبا 5000 برابر جوان‌تر از زمین است یا حدود 0.008 درصد سن قدیمی‌ترین سیاره فراخورشیدی شناخته شده، PSR B1620-26 b یا «Methuselah» که حدود 1.1 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ شکل گرفته است. در مقایسه با میانگین طول عمر انسان، الیاس 2-2 b تقریبا معادل یک نوزاد دو یا سه روزه است.

ضبط کننده

این اولین باری نیست که ستاره شناسان سیارات فراخورشیدی نوزاد را مشاهده می کنند. اما تا همین اواخر، محدودیت سنی برای زمانی که آنها برای ما قابل مشاهده هستند وجود داشته است.

برای مدت طولانی، جوانترین سیارات فراخورشیدی شناخته شده، که شامل چندین جهان بود که به دور ستاره PDS 70 می چرخیدند، حدود 5 میلیون سال سن داشتند. این به این دلیل است که تلسکوپ ها به اندازه کافی برای شناسایی سیارات فراخورشیدی قدرتمند نبودند تا زمانی که شکاف بزرگی را در دیسک های پیش سیاره ای ستاره خود پاک کردند. اما پیشرفت‌ها در طراحی تلسکوپ و تجزیه و تحلیل داده‌ها به محققان کمک کرده تا این محدودیت سنی را پشت سر بگذارند: به عنوان مثال، در سال 2024، ستاره‌شناسان TIDYE-1b را کشف کردند که تصور می‌شود حدود 3 میلیون سال سن دارد. و در سال 2025، دانشمندان AB Aurigae b را شناسایی کردند که می‌تواند تا 2 میلیون سال سن داشته باشد.

همانطور که در این تصویر از سیاره فراخورشیدی "بچه" WISPIT 2b که حدود 5 میلیون سال قدمت دارد، سیارات با تجمع مواد از قرص پیش سیاره ای ستاره شکل می گیرند. (اعتبار تصویر: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)) Elias 2-24 b حداقل دو برابر جوان‌تر از سیاره‌های فراخورشیدی شناخته شده است که گامی مهم به جلو است. این فرصتی نادر برای دانشمندان فراهم می کند تا شکاف های دانش فعلی پیرامون مراحل اولیه شکل گیری سیاره را پر کنند.

لوکاس سیزا، اخترشناس آژانس بین المللی انرژی که در سال 2017 رهبری مطالعه سال 2017 را که برای اولین بار شکاف ایجاد شده توسط الیاس 2-24 b را شناسایی کرد، در بیانیه دوم ناسا گفت: "مدل های تشکیل سیاره ما قبلا برای توضیح دارندگان رکورد قبلی برای جوان ترین سیاره شناخته شده تلاش می کردند." Elias 2-24 b به ما نشان می دهد که حتی بهترین مدل های تشکیل سیاره ما هنوز برخی از فرآیندهای مهم را از دست داده اند.

به شکاف ها توجه کنید

اکثریت بیش از 6000 سیاره فراخورشیدی کشف شده تاکنون از طریق روش ترانزیت مشاهده شده اند، جایی که یک جهان دور بین ستاره اصلی خود و زمین می گذرد و باعث کاهش موقت درخشندگی ستاره می شود. با این حال، اگر جهان‌های بیگانه در یک دیسک پیش سیاره‌ای کمین کنند، کار نمی‌کند، زیرا ابر زباله‌های در حال چرخش به‌طور دائمی نور ستاره را با مشاهده کناری کم می‌کند. این یک تعصب برای یافتن سیارات فراخورشیدی قدیمی ایجاد کرده است.

رایج ترین روش برای یافتن سیارات فراخورشیدی، جستجوی رویدادهای گذری است، جایی که جهان بیگانه از مقابل ستاره اصلی خود می گذرد (شبیه به این گذر زهره از مقابل خورشید). اما این با دیسک های پیش سیاره ای کار نمی کند. (اعتبار تصویر: NASA/SDO/AIA) تنها راه برای تشخیص یک سیاره فراخورشیدی نوجوان این است که قرص پیش سیاره ای یک ستاره عمود بر زمین باشد، به طوری که ما از بالا به پایین یا پایین به بالا به آن نگاه می کنیم و می توانیم به وضوح هر شکافی را در آن ببینیم.

سیزا گفت، اما این بسیار سخت‌تر است زیرا نور ستاره اغلب از دیسک‌ها بیشتر می‌تابد، به این معنی که ما در حال حاضر نسبت به این سیارات کوچک کور هستیم.

داستان های مرتبط

ستاره کودکی که مدت ها مطالعه کرده است در واقع "دوقلو" هستند - و آنها عصبانیت های یکسانی را ایجاد می کنند

JWST دنیای بیگانه سرد را در مداری عجیب جاسوسی می کند: "یکی از سردترین، قدیمی ترین و کم نورترین سیاره هایی که تا به امروز تصویربرداری کرده ایم"

منظومه ستاره ای "از لحاظ ریاضی کامل" کشف شده در فاصله 105 سال نوری از زمین ممکن است هنوز در مراحل اولیه خود باشد.

با این حال، این می تواند به لطف تلسکوپ فضایی رومی نانسی گریس ناسا که به زودی عملیاتی می شود، تغییر کند، که در 30 اوت به فضا پرتاب شد و در حال حاضر در حال کالیبره کردن ابزارهای خود قبل از شروع ماموریت بالقوه چند دهه خود برای رصد کیهان است. این تلسکوپ فضایی مجهز به یک ستارگان یا تاج‌نگار پیشرفته است که نور ستارگان دور را مسدود می‌کند و مطالعه محیط اطراف را آسان‌تر می‌کند.

کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که رومن می‌تواند تا 100000 سیاره فراخورشیدی جدید را در طول مأموریت خود شناسایی کند و تمایل کمتری نسبت به سیارات قدیمی‌تر داشته باشد، به این معنی که ما باید نوزادان سیاره‌ای بیشتری پیدا کنیم.

سیزا گفت: «این تازه آغاز دوران جدیدی از اکتشافات است. "رومن شکار سیاره ها را به سطح بعدی خواهد برد."