اكتشف اثنين من الكواكب الخارجية التي تدور حول النجوم الثنائية ، مثل تاتوين من حرب النجوم

على مدى عقود ، تكهن العلماء حول إمكانية وجود كواكب تدور حول نجمتين ، تمامًا مثل عالم الصحراء الخيالي لـ Tattoine في أفلام حرب النجوم. يبدو الآن أن هذا النوع من الكواكب أقل ندرة مما كان يعتقد سابقًا.

النجوم الثنائية ، أو نجمان يدوران حول بعضهما البعض ، شائعة جدًا: حوالي نصف النجوم الشبيهة بالشمس في مجرة ​​درب التبانة توجد في الأنظمة الثنائية. حتى الآن ، أكد علماء الفلك اكتشاف 14 كوكبًا دائريًا ، أي كواكب تدور حول كلا نجمي نظام ثنائي في نفس الوقت.

قال المؤلف الرئيسي ماثيو ستاندينج ، عالم الفيزياء الفلكية ، لموقع ProfoundSpace.org في الجامعة المفتوحة في إنجلترا: " كان يُعتقد في الأصل أن الكواكب الدائرية غير موجودة ، لأن النجوم الثنائية تدافع على الأقراص المكونة للكوكب ، مما يخلق بيئة صعبة لتشكيل الكواكب" . تغير كل ذلك مع اكتشاف Kepler-16b في عام 2011 بواسطة تلسكوب كبلر الفضائي. أظهر هذا الاكتشاف أن تشكيل هذه الكواكب يجب أن يكون ممكنا ".

حتى الآن ، عُرف نظام ثنائي واحد فقط لاستضافة كواكب متعددة: Kepler-47 ، الذي يقع على بعد حوالي 5000 سنة ضوئية ، في كوكبة Cygnus ، Cygnus. يحتوي هذا النظام الدائري متعدد الكواكب على ثلاثة عوالم معروفة ، Kepler-47 b و d و c.

في الدراسة الجديدة ، حلل علماء الفلك النظام الثنائي TOI-1338 ، الذي يقع على بعد حوالي 1320 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة Pictor. في عام 2020 ، اكتشف التلسكوب الفضائي TESS التابع لوكالة ناسا كوكبًا دائريًا يسمى TOI-1338b يدور حول الزوج النجمي TOI-1338.

باستخدام المرصد الأوروبي الجنوبي والتلسكوب الكبير جدًا ، وكلاهما يقع في صحراء أتاكاما في تشيلي ، شرع العلماء في تحديد كتلة TOI-1338b بدقة. على الرغم من بذل قصارى جهدهم ، إلا أنهم فشلوا. بدلا من ذلك ، اكتشفوا كوكبًا ثانيًا.

قال Standing : "مع وجود 15 فقط من هذه الكواكب الدائرية المعروفة من بين أكثر من 5200 كوكب خارج المجموعة الشمسية تم اكتشافها حتى الآن ، من المثير أن تكون جزءًا من هذا الفرع الناشئ لعلوم الكواكب الخارجية ". " تظهر نتائجنا الأولية أن الكواكب الدائرية تظهر بشكل متكرر مثل الكواكب حول النجوم الفردية مثل شمسنا. "

يُطلق على العالم الجديد BEBOP-1c ، بعد المشروع الذي جمع البيانات ، BEBOP ، والذي يرمز إلى الثنائيات المصحوبة بالكواكب المدارية. (BEBOP-1 هو اسم آخر للنظام الثنائي TOI-1338).

BEBOP-1c هو عملاق غازي كتلته حوالي 65 ضعف كتلة الأرض وحوالي خمس مرات أقل من كوكب المشتري. يدور حول نجومه على مسافة حوالي 79٪ من الوحدة الفلكية (AU) (الوحدة الفلكية هي متوسط ​​المسافة بين الأرض والشمس) ، ويستغرق حوالي 215 يومًا لإكمال رحلة واحدة حول شمسه.

وبالمقارنة ، فإن TOI-1338b تمثل حوالي 46٪ من الاتحاد الأفريقي من نجومها وتستغرق حوالي 95 يومًا للدوران حولها. يقدر العلماء أنه تبلغ كتلته 22 ضعف كتلة الأرض على الأكثر.

باستخدام التلسكوب الفضائي TESS ، ساعد طالب في المدرسة الثانوية في اكتشاف TOI-1338b أثناء مروره أو "تجاوزه" أكثر إشراقًا من نجميه في عدة مناسبات. ساعد هذا الباحثين في تقدير حجمه - تقريبًا مثل زحل - ولكن ليس كتلته.

لكن في الدراسة الجديدة ، راقب الباحثون هذا النظام الثنائي من خلال البحث عن التذبذب في مدارات النجوم. يمكن أن تكشف طريقة "السرعة الشعاعية" هذه عن قوة الجاذبية للكواكب. ترتبط جاذبية الكوكب بكتلته ، لذا يمكن أن يساعد هذا التذبذب في الكشف عن مقدار وزن الكوكب.

قال المؤلف المشارك للدراسة Amaury Triaud ، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة برمنغهام في إنجلترا ، لموقع ProfoundSpace.org إن BEBOP-1c هو أول كوكب دائري يتم اكتشافه باستخدام السرعة الشعاعية وحدها. كان اكتشافه سيحدث قريبًا - أدى COVID إلى الإغلاق المؤقت للمراصد التي ساعدت في اكتشاف BEBOP-1c ، مما أدى إلى تأخير الاكتشافات لمدة عام.

قال ستاندينغ: "تم حتى الآن اكتشاف الكواكب الدائرية أثناء العبور بواسطة تلسكوبات الفضاء Kepler و TESS ، والتي كلفت مئات الملايين من الدولارات". هذا الاكتشاف الجديد مهم لأنه يوضح أنك "لست بحاجة إلى تلسكوبات فضائية باهظة الثمن لتحديد موقع هذه الكواكب ". بدلاً من ذلك ، يمكن اكتشافها بتقنية السرعة الشعاعية " من التلسكوبات الأرضية بتخطيط دقيق واختيار الهدف".

من الصعب تحديد موقع الكواكب الدائرية باستخدام تقنية السرعة الشعاعية. أوضح Standing أن الضوء الصادر من كلا النجمين يمكن أن يجعل من الصعب جمع بيانات دقيقة حول حركاتهما لتأكيد وجود عوالم دائرية.

"يتغلب BEBOP على هذا عن طريق اختيار النجوم الثنائية حيث يكون النجم الثانوي أصغر بكثير وأكثر خفوتًا من النجم الأساسي. وهذا يعني أن تلسكوباتنا لا ترى النجم الثانوي ، وبالتالي فإن الإشارتين لا تتداخلان ". "هذه الأنواع من أنظمة النجوم الثنائية أكثر ندرة من تلك التي يتشابه فيها النجمان في الحجم ، ولكن بفضل التطورات الحديثة في تقنيات تحليل البيانات ، ستوسع BEBOP بحثها إلى الكواكب حول هذه الثنائيات المتساوية الحجم في المستقبل المقبل".

حتى الآن ، لم يُعرف سوى عالمين في زوج TOI-1338 / BEBOP-1 ، ولكن يُقال في المستقبل ، مع مزيد من الملاحظات ، لا يمكن اكتشاف كواكب أخرى مماثلة. ويمكن أن يصبح تاتوين أكثر واقعية.

المقالة التي اكتشفت اثنين من الكواكب الخارجية التي تدور حول النجوم الثنائية ، مثل تاتوين من حرب النجوم ، تأتي من السيناريوهات الاقتصادية .