کشف یک سیارۀ جدید در مدار پروکسیما قنطورس

بیگ بنگ: پروکسیما قنطورس نزدیکترین ستارۀ همسایه‌ ما است و فقط ۴.۲ سال نوری با زمین فاصله دارد. این ستاره دارای یک سیاره است که اخترشناسان آن را می‌شناسند، یک دنیای قابل‌سکونت که “پروکسیما بی” نام دارد. اما در یک مطالعۀ جدید، محققان ِ موسسه‌ ملی اخترفیزیک ایتالیا گزارش دادند که تغییراتی را در فعالیت ستاره مشاهده کرده‌اند که حکایت از وجود یک سیارۀ دیگر دارد. آنها این سیارۀ جدید را «پروکسیما سی» نامیدند.

به گزارش بیگ بنگ، این سیارۀ جدید به نظر یک ابرزمین است – کلمه‌ای برای یک سیاره با جرمی بزرگتر از زمین اما از لحاظ علمی کوچکتر از غول یخی نپتون. اخترشناس “ماریو داماسیو”، نویسندۀ ارشد مقاله گفت: «پروکسیما قنطورس نزدیکترین ستاره به خورشید است و این کشف آن را به نزدیکترین سامانه‌ سیاره‌ای به ما تبدیل می‌کند». سیارۀ “پروکسیما سی” (اگر وجود داشته باشد) احتمالا غیرقابل‌سکونت است – این سیاره با توجه به فاصله‌ای که با ستاره‌اش دارد احتمالا در حال یخ زدن است یا پوشیده از جو هیدروژن-هلیوم است. اما نزدیکی آن به ما می‌تواند فرصت منحصربفردی برای مطالعه‌ یک سامانه‌ ستاره‌ای دیگر ایجاد کند.

“پروکسیما سی” می‌تواند یک اَبَرزمین در یک مکان غیرمنتظره باشد

اگر واقعیت داشته باشد، “پروکسیما سی”(Proxima c) نباید در اینجا وجود داشته باشد. محققان تصور می‌کنند که اَبَرزمین‌ها در اطراف «خط برف» تشکیل شده‌اند: نزدیکترین فاصله تا یک ستاره که آب در آنجا به یخ تبدیل می‌شود. به همین دلیل وقتی یک سامانۀ ستاره‌ای در حال ظهور باشد، جامدات یخی در آن منطقه انباشته می‌شوند و به شکل‌گیری سیارات کمک می‌کنند.

اگرچه “پروکسیما سی” خیلی دورتر از این خط برف قرار دارد، بنابراین وجود آن می‌تواند این نظریه را به چالش بکشد. محققان هنوز مطمئن نیستند که آیا این سیاره اصلا وجود دارد یا خیر. این تیم “پروکسیما سی” را با استفاده از تکنیکی به نام سرعت شعاعی کشف کرد. این تکنیک اینگونه کار می‌کند: «سیارات در حین چرخششان ستاره‌ها را می‌کِشند. وقتی موقعیت ِ ستاره تغییر می‌کند، حتی خیلی کوچک، آنگاه رنگ نورهایش تغییر پیدا می‌کند. اگر این تغییرات چرخه‌ای باشند، نتیجۀ آن چیزی نیست جز چرخش سیاره.»

تیم داماسیو این نوع تغییر چرخه‌ای در نور پروکسیما قنطورس را شناسایی کرد که با حرکات سیارۀ «پروکسیما بی» بی‌ارتباط است. این امر نشان دهندۀ حضور یک سیاره‌ دیگر است، اگرچه به گفته‌ محققان هنوز نمی‌توان این احتمال را نادیده گرفت که سیگنال واقعا ناشی از فعالیت ستاره است. بنابراین، این تیم امیدوار است نشانه‌های بیشتری در داده‌های بدست آمده از تلسکوپ فضایی گایا پیدا کند.

کمک گرفتن از تلسکوپ‌های گایا و جیمز وب

تلسکوپ گایا در دسامبر سال ۲۰۱۳ با هدف جاه‌طلبانۀ تهیه یک نقشۀ سه بعدی از کهکشان ما، به فضا پرتاب شد. “فابیو دل سوردو”، یکی از نویسندگان مقاله و اخترفیزیکدان دانشگاه کرت در یونان گفت: «گایا هنوز در حال مشاهده است و در محاسبۀ نهایی داده‌ها مشاهده کردیم که داده‌های کافی برای تایید یا رد وجود “پروکسیما سی” وجود دارد». انتشار بعدی داده‌های گایا در تابستان جاری برنامه‌ریزی شده و یک انتشار دیگر در سال ۲۰۲۱ خواهد بود. جدول زمانی برای انتشار کامل داده‌ها هنوز اعلام نشده است.

در حالیکه داماسیو و دل سوردو منتظر آن هستند، با یک تیم دیگر با هم مشغول به کارند تا تصاویر پروکسیما قنطورس را اسکن کنند تا نشانه‌هایی از دومین سیارۀ در حال چرخش پیدا کنند. دل سوردو گفت: «عکسبرداری مستقیم می‌تواند در زمان کوتاه‌تری ما را به نتایج برساند، اما نمی‌تواند پاسخ قطعی را ارائه دهد. به عبارت دیگر، اگر چیزی در تصاویر مشاهده نکنیم، این ضرورتا بدین معنا نیست که “پروکسیما سی” وجود ندارد».

یک تلسکوپ دیگر یعنی تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا در آینده می‌تواند به محققان کمک کند به این سئوالات نیز پاسخ دهند. این تلسکوپ قرار است در مارس سال ۲۰۲۱ به فضا پرتاب شود تا با دقت خاص خود بتواند طول موج‌های بلندتر نور فروسرخ را آشکار سازد. قطر آینه این تلسکوپ ۶.۵ متر است و از تکنولوژی فروسرخ بهره می‌برد.

این کار به اخترشناسان کمک می‌کند تا ستارگان ِ نزدیک و به ویژه “پروکسیما سی” را با جزئیات مطالعه کنند. دل سوردو گفت: «این قطعا هدف جیمز وب است اما از آنجاییکه این سیاره احتمالا بسیار سرد است، نمی‌دانیم که آیا جیمز وب می‌تواند علائم آن را کشف کند.» حتی اگر جیمز وب نتواند “پروکسیما سی” را تشخیص دهد، سیارۀ همسایۀ آن، “پروکسیما بی”، هدف ِ اصلی خواهد بود. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science Advances منتشر شده است.