كشفت الصورة الأكثر وضوحًا التي تم التقاطها على الإطلاق لقرص غبار حول نجم آخر عن هياكل في القرص وهي علامات على كواكب غير مرئية.
حصل الدكتور مايكل ليو ، الفلكي في معهد علم الفلك بجامعة هاواي ، على صور عالية الدقة للنجم القريب AU Microscopii (AU Mic) باستخدام تلسكوب Keck ، أكبر تلسكوب الأشعة تحت الحمراء في العالم. على مسافة 33 سنة ضوئية فقط ، تعد AU Mic أقرب نجم يمتلك قرصًا مرئيًا من الغبار. ويعتقد أن هذه الأقراص هي مسقط رأس الكواكب.
"لا يمكننا حتى الآن تصوير الكواكب الصغيرة حول AU Mic مباشرة ، ولكن لا يمكنهم الاختباء منا تمامًا أيضًا. قال الدكتور ليو إنهم يكشفون أنفسهم من خلال تأثير الجاذبية ، وتشكيل أنماط في بحر حبيبات الغبار التي تدور حول النجم.
وستنشر النتائج في 12 سبتمبر عبر الإنترنت Science Science وفي طبعة سبتمبر من Science.
عادة ما يبدو قرص الغبار غير مميز ومتناسق نسبيًا ، لأن أي اضطرابات سيتم تخفيفها عندما تدور المادة حول النجم. ومع ذلك ، لا يتم ملاحظة ذلك في حالة AU Mic. بدلاً من ذلك ، وجد الدكتور ليو أن قرصه غير متساوٍ ولديه كتل. تنشأ هذه الهياكل ويتم الحفاظ عليها بسبب تأثير الجاذبية لرفاق الكواكب غير المرئيين.
تقع الكتل الموجودة في قرص AU Mic على مسافات تتراوح بين 25 و 40 وحدة فلكية بعيدًا عن النجم المركزي (حيث تكون وحدة فلكية واحدة هي المسافة من الأرض إلى الشمس) ، أو حوالي 2 إلى 4 مليار ميل. في نظامنا الشمسي ، يتوافق هذا مع المناطق التي يقيم فيها نبتون وبلوتو.
AU Mic هي نجمة حمراء قاتمة ، نصف الكتلة فقط وعشر ناتج الطاقة مثل الشمس. أظهرت الدراسات السابقة أن AU Mic يبلغ عمرها حوالي 12 مليون سنة ، وهي حقبة يعتقد أنها مرحلة نشطة من تكوين الكوكب. وبالمقارنة ، يبلغ عمر شمسنا حوالي 4.6 مليار سنة ، أو حوالي 400 مرة ، وقد انتهى تكوين الكوكب منذ فترة طويلة.
"من خلال دراسة النجوم الصغيرة جدًا مثل AU Mic ، نحصل على نظرة ثاقبة في عملية تكوين الكوكب أثناء حدوثها. ونتيجة لذلك ، نتعرف على ولادة نظامنا الشمسي وكواكبه ".
لا يمكن للصور وحدها أن تخبرنا بعد عن أنواع الكواكب الموجودة ، فقط أن الكواكب ضخمة بما يكفي لتغيير توزيع الغبار بشكل جاذبي. ومع ذلك ، لوحظ أن العديد من الهياكل في قرص AU Mic تكون بيضاوية الشكل (غير دائرية) ، مما يشير إلى أن المدارات الكوكبية بيضاوية الشكل. هذا يختلف عن نظامنا الشمسي ، حيث تتبع معظم الكواكب مدارات دائرية.
صور الأقراص حول النجوم القريبة نادرة جدًا. في وقت سابق من هذا العام ، أعلن الدكتور ليو وزملاؤه عن اكتشاف القرص المغبر الكبير حول AU Mic. ينشأ الضوء من قرص AU Mic من جزيئات الغبار الصغيرة التي تعكس ضوء النجم المركزي. الصور الجديدة أكثر وضوحًا بنسبة 30 مرة من الصور السابقة ، مما يتيح اكتشاف الكتل في القرص الداخلي لجهاز AU Mic.
استخدم الدكتور ليو تلسكوب Keck II الموجود في ماونا كيا ، هاواي لإجراء هذا البحث. يعد تلسكوب Keck أكبر تلسكوب بالأشعة تحت الحمراء في العالم ، لكل منهما مرآة أساسية يبلغ قطرها 10 أمتار (33 قدمًا). التلسكوبات مجهزة ببصريات متكيفة ، وهي تقنية قوية تعمل على تصحيح الصور الفلكية للتشويش الناتج عن الغلاف الجوي المضطرب للأرض.
إن صور الأشعة تحت الحمراء الناتجة هي الأكثر حدة على الإطلاق من القرص المحيطي ، مع دقة زاوية تبلغ 1/25 من القوس الثاني ، حوالي 1/500000 قطر القمر المكتمل. إذا كانت رؤية الشخص حادة مثل نظام البصريات التكيفية Keck ، فسيكون قادرًا على قراءة مجلة على بعد ميل واحد. في حالة AU Mic ، يمكن أن ترى صور Keck ميزات صغيرة مثل 0.4 وحدة فلكية ، أقل من نصف المسافة من الأرض إلى الشمس.
قال د. فريدريك شافي ، مدير مرصد دبليو. "نحن ندخل عصرًا جديدًا من التصوير عالي الدقة في علم الفلك. صور ليو المذهلة لكواكب محتملة في التكوين حول AU Mic لم يكن من الممكن تصورها من أي تلسكوب - فضائي أو على الأرض - قبل بضع سنوات قصيرة. هذه فترة مثيرة لنا جميعاً ".
يمكن العثور على نسخة مطبوعة من الورقة على موقع astro-ph
تم دعم هذا العمل جزئيًا من قبل مؤسسة العلوم الوطنية.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لـ IfA
