ستاره شناسان از اولین مدل سه بعدی سیاره ای که به دور یک سیستم دوتایی می چرخد، رونمایی کردند

تا به امروز، 5084 سیاره فراخورشیدی در 3811 منظومه سیاره ای تایید شده است و 8912 نامزد دیگر در انتظار تایید هستند.

این اکتشافات نمونه‌های دقیقی از انواع سیارات موجود در جهان ما را در اختیار منجمان قرار داده است، از غول‌های گازی چندین برابر مشتری گرفته تا اجرام سنگی کوچک‌تر مانند زمین.

تاکنون، اکثریت قریب به اتفاق آنها با استفاده از روش‌های غیرمستقیم - مانند روش گذر (عکس‌سنجی عبوری) و روش سرعت شعاعی (طیف‌سنجی داپلر) - کشف شده‌اند، در حالی که بقیه با استفاده از روش‌های مختلف دیگر شناسایی شده‌اند.

در مطالعه اخیر، یک تیم بین المللی از ستاره شناسان از شبکه آرایه خط پایه بسیار بلند بنیاد ملی علوم (NSF) برای شناسایی یک سیاره مشتری مانند که در یک منظومه دوتایی (GJ 896AB) در فاصله 20 سال نوری از زمین در حال چرخش است استفاده کردند.

این تیم با استفاده از روشی به نام اخترسنجی، موفق شدند این سیاره را با "تلو تلو خوردن" آن در حین چرخش به دور ستاره بزرگتر از دو ستاره منظومه شناسایی کنند. علاوه بر این، این روش به تیم اجازه داد تا اولین معماری سه بعدی یک سیستم دوتایی و سیاره ای را که به دور یکی از ستاره هایش می چرخد، ایجاد کنند.

این تیم تحقیقاتی توسط سالوادور کوریل رامیرز، محقق مؤسسه نجوم در دانشگاه ملی خودمختار مکزیک (UNAM) رهبری می شد. همکارانی از UNAM و محققان موسسه ماکس پلانک برای نجوم رادیویی (MPIFR) و رصدخانه ملی نجوم رادیویی (NRAO) به او پیوستند.

مقاله ای که تحقیقات آنها را شرح می دهد، با عنوان "معماری مداری سه بعدی یک سیستم دوتایی کوتوله و همراهان سیاره ای آن" در تاریخ 1 سپتامبر در مجله Astronomical منتشر شد.

سیستم مورد مطالعه، GJ 896AB، از دو ستاره کوتوله قرمز تشکیل شده است که به دور یکدیگر می چرخند. بزرگتر از این دو، سیاره ای که توسط سیاره فراخورشیدی مشتری مانند (GJ 896 Ab) در گردش است، حدود 44 درصد به جرم خورشید ما است، در حالی که کوچکتر حدود 17 درصد جرم دارد.

آنها با فاصله ای نزدیک به فاصله بین نپتون و خورشید (~30 واحد نجومی) از هم جدا شده اند و دوره مداری آنها 229 سال است. همانطور که کوریل در یک بیانیه مطبوعاتی NRAO توضیح داد، نقشه برداری سه بعدی که آنها انجام دادند با روش های دیگر کشف سیاره فراخورشیدی قابل دستیابی نبود.

او گفت: «از آنجایی که بیشتر ستارگان در منظومه‌های دوتایی یا چندگانه قرار دارند، درک سیستم‌هایی مانند این به ما کمک می‌کند شکل‌گیری سیاره را به طور کلی درک کنیم.

علاوه بر این، ستارگان نوع M (کوتوله قرمز) رایج ترین در کیهان هستند و حدود 75 درصد از ستارگان راه شیری را به تنهایی تشکیل می دهند.

این ستارگان کم جرم و کم نور می توانند تا 10 تریلیون سال در مرحله توالی اصلی خود باقی بمانند و برای حمایت از سیارات سنگی کوچکتر - مانند پروکسیما b و d و سیستم هفت سیاره ای TRAPPIST-1 قابل توجه هستند.

کوریل و همکارانش برای مطالعه خود، داده‌های VLBA را که بین سال‌های 2006 و 2011 (و داده‌های جدید به‌دست‌آمده در سال 2020) به‌دست آمد، با مشاهدات انجام‌شده از سیستم بین سال‌های 1941 و 2017 ترکیب کردند.

وضوح ارائه شده توسط ده تلسکوپ VLBA در سراسر ایالات متحده، اندازه گیری های بسیار دقیقی از موقعیت ستارگان در طول زمان ایجاد کرد.

آنها سپس تجزیه و تحلیل گسترده ای از داده ها انجام دادند که حرکات مداری ستارگان و حرکات مشترک آنها را در فضا نشان داد. این فرآیند که در آن موقعیت و حرکت مناسب ستارگان اندازه گیری می شود، به نام Astrometry شناخته می شود.

ارزیابی دقیق آنها از حرکت ستاره بزرگتر، لرزشی خفیف ناشی از اثر گرانشی روی ستاره را نشان داد که وجود سیاره ای را که به دور آن می چرخد ​​را آشکار کرد. بر اساس سطح نفوذ گرانش، تیم محاسبه کرد که این سیاره یک غول گازی است که جرم آن تقریباً دو برابر مشتری است.

آنها همچنین تعیین کردند که این ستاره در فاصله کمی کمتر از زهره از خورشید می چرخد، دوره مداری آن 284 روز است و تقریباً 148 درجه از مدار این دو ستاره است.

Gisela Ortiz-León، یکی از نویسندگان، محقق UNAM و MPIA، گفت: «این بدان معناست که سیاره به دور ستاره اصلی در جهت مخالف ستاره ثانویه اطراف ستاره اصلی حرکت می کند.

این اولین بار است که چنین ساختار دینامیکی در یک سیاره مرتبط با یک سیستم دوتایی فشرده مشاهده شده است که احتمالاً در همان قرص پیش سیاره ای شکل گرفته است.

تکنیک اخترسنجی ابزار ارزشمندی برای توصیف بیشتر سیستم‌های سیاره‌ای خواهد بود که از رصدخانه‌هایی مانند آرایه بسیار بزرگ نسل بعدی (ngVLA) بهره می‌برند.

این شبکه عظیم متشکل از 244 ظرف 18 متری (59 فوت) است که در فاصله 8860 کیلومتری (5505 مایلی) پراکنده شده اند، با یک آرایه با فاصله کوتاه اضافی از 19 ظرف 6 متری (20 فوت) در قلب تلسکوپ

حساسیت بهبودیافته به اخترشناسان این امکان را می‌دهد تا سیارات سنگی کوچک‌تری را که به دور ستاره‌هایشان نزدیک‌تر می‌چرخند را شناسایی کنند - جایی که سیارات «زمین‌مانند» بیشتر در آنجا ساکن هستند. جوئل سانچز-برمودز، نویسنده همکار از UNAM گفت:

"مطالعات دقیق اضافی درباره این سیستم و سیستم‌های مشابه می‌تواند به ما کمک کند تا بینش‌های مهمی در مورد نحوه تشکیل سیارات در سیستم‌های دوتایی به دست آوریم. نظریه‌های جایگزینی برای مکانیسم شکل‌گیری وجود دارد، و داده‌های بیشتر احتمالاً می‌تواند نشان دهد که کدام یک محتمل‌تر است.

به طور خاص، مدل‌های فعلی نشان می‌دهند که چنین سیاره بزرگی به عنوان همراه با چنین ستاره کوچکی بسیار بعید است، بنابراین شاید آن مدل‌ها نیاز به تنظیم داشته باشند.

منابع: diseñador 3d, 3d house design