رصد زایشگاه قمرها توسط تلسکوپ جیمز وب برای نخستین بار

رصد زایشگاه قمرها توسط تلسکوپ جیمز وب برای نخستین بار

دانشمندان با استفاده از توانایی‌های بی‌نظیر تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، موفق به شناسایی مستقیم مولکول‌های تشکیل‌دهنده دیسک گاز و غبار در حال چرخش پیرامون یک سیاره‌ی فراخورشیدی غول‌پیکر شده‌اند. این کشف، که تا پیش از این غیرممکن تصور می‌شد، به منزله‌ی شناسایی نخستین «زایشگاه قمرها» (Circumplanetary Disk) در منظومه‌های ستاره‌ای دیگر است.

دستاوردی که در مقابل درخشش ستاره پنهان بود

این پژوهش که توسط سیه‌را گرنت از مؤسسه کارنگی و گابریله کونیو از دانشگاه زوریخ انجام شده و نتایج آن به‌تازگی منتشر شده است، نشان‌دهنده‌ی یک دستاورد فنی مهم است. تشخیص سیگنال کم‌نور یک دیسک در حال چرخش دور سیاره، بسیار دشوار است؛ این کار مانند تلاش برای دیدن یک کرم شب‌تاب در مقابل نورافکن یک ورزشگاه است. کونیو با اعتماد به توانایی‌های جیمز وب، قصد داشت محدودیت‌های این تلسکوپ را بیازماید.

کونیو در نهایت توانست درخشش حرارتی فروسرخ این دیسک را با موفقیت از نور خیره‌کننده و شدید ستاره‌ی والد جدا کند و یک طیف نوری «زیبا» استخراج نماید.

دیسک غنی از کربن: شواهد تشکیل قمر

سیاره‌ی فراخورشیدی مورد مطالعه، CT Cha b نام دارد که یک غول گازی با جرمی بین ۱۴ تا ۲۴ برابر سیاره مشتری است. این سیاره در فاصله‌ی بسیار زیادی از ستاره‌ی والد خود (حدود ۱۷ برابر دورتر از فاصله‌ی نپتون تا خورشید) می‌چرخد. فاصله زیاد این سیاره‌ی غول‌پیکر از ستاره‌اش، کار رصد را تسهیل کرده است.

در طیف استخراج شده توسط کونیو، گرنت موفق شد اثر انگشت‌های شیمیایی روشنی از ترکیبات غنی از کربن را شناسایی کند. این ترکیبات شامل سیانید هیدروژن، استیلن و حتی مولکول‌هایی با ساختار حلقوی پیچیده مانند حلقه‌های بنزن شش‌کربنه بودند. نکته‌ی حیاتی این است که این مواد در دیسک مستقیماً در حال چرخش دور ستاره دیده نمی‌شوند، که نشان می‌دهد دیسک اطراف سیاره، منطقه‌ای متمایز و غنی از مواد اولیه است.

پژوهشگران قویاً باور دارند که این دیسک غنی از کربن، همان منطقه‌ای است که در آن، قمرهای فراخورشیدی در حال شکل‌گیری هستند.

اهمیت کشف برای درک کیهان و منظومه شمسی

این کشف نه تنها یک نقطه‌ی عطف در اخترشناسی فراخورشیدی است، بلکه درک ما از نحوه شکل‌گیری اجرام در منظومه شمسی خودمان را نیز تقویت می‌کند.

دنی گسمن، اخترفیزیکدان مؤسسه ماکس پلانک که در این تحقیق مشارکت نداشته، می‌گوید: «این کشف می‌تواند نشانه‌ای کلیدی به ما بدهد که چه مواد و عناصری برای شکل‌گیری قمرهای فراخورشیدی در دسترس قرار دارند.» با این حال، او هشدار می‌دهد که ابعاد بزرگ و فاصله‌ی زیاد CT Cha b ممکن است آن را بیشتر شبیه به یک «ستاره ناکام» کند تا یک غول گازی معمولی، که بر اهمیت رصد نمونه‌های بیشتر تأکید دارد.

کونیو در این باره می‌گوید: «در منظومه شمسی ما، منشأ قمرها همچنان یک راز است. واقعاً سخت است که به ۴.۵ میلیارد سال پیش برگردیم و تصور کنیم آن‌ها چگونه شکل گرفته‌اند. حالا ما می‌توانیم واقعاً این فرآیند را در لحظه ببینیم.» پژوهشگران اکنون در تلاش هستند تا در گام بعدی، شکاف‌هایی را در این دیسک‌های گازی شناسایی کنند که توسط قمرهای در حال رشد، ایجاد شده‌اند.