لغز كوكبي
إن الخروج فارغًا للبحث عن الكواكب العملاقة يمكن أن يساعد علماء الفلك في العثور على عوالم أصغر في المناطق الصالحة للسكن في نظام النجمين القريب 70 Ophiuchi AB.
نجمان يدوران حول بعضهما البعض على بعد حوالي 16 سنة ضوئية من الأرض، دفع علماء الفلك إلى العودة إلى الاحتمال الذي أثير لأول مرة في عام 1855: وهو أن كوكبًا قد يدور في مكان قريب. ادعاء عالم الفلك البريطاني ويليام جاكوب في ذلك العام جعل النظام، 70 Ophiuchi AB، أو 70 Oph AB، مضيفًا لأول مرشح رسمي لكوكب خارج المجموعة الشمسية. لم يصمد ادعاءه أمام التدقيق، لكن القياسات المتطورة بشكل متزايد على مدار الـ 171 عامًا التالية لم تتمكن من استبعاد وجود كواكب بحجم المشتري في المناطق الداخلية للنظام.
وقد قام باحثون من جامعة ميشيغان الآن بتضييق هذا الاحتمال من خلال البحث الحديث الأكثر حساسية عن الكواكب العملاقة في 70 Oph AB. دراستهم نشرت في مجلة الفيزياء الفلكيةلم يتم العثور على كواكب كبيرة واستبعدت عوالم ذات كتلة المشتري أو أكبر من مناطق محددة حول كلا النجمين.
يحاكي النشاط النجمي جاذبية الكوكب
يمكن لعلماء الفلك الذين يبحثون عن كوكب غير مرئي البحث عن قوة جاذبيته للنجم، والتي يمكن أن تجعل النجم يتمايل بينما يدور الاثنان حول مركز كتلتهما المشترك. يمكن أن تظهر هذه الحركة في قياسات السرعة الشعاعية، وهي سرعة النجم باتجاه الأرض أو بعيدًا عنها. وقال يتينغ لي، باحث ما بعد الدكتوراه في قسم علم الفلك بجامعة ميشيجان، إنه حتى القياسات الحديثة لـ 70 Oph AB تحتوي على تمايل يمكن تفسيره بوجود كوكب بحجم المشتري. ومع ذلك، يمكن للتغيرات على سطح النجم أن تحاكي تلك الإشارة، لذا تركت القياسات لعلماء الفلك تفسيرات متنافسة لما كانوا يرونه.
قام لي بتجميع ما يعادل قرنًا من البيانات جنبًا إلى جنب مع الملاحظات الرئيسية الجديدة من تلسكوب ماجلان كلاي البالغ طوله 6.5 مترًا (21 قدمًا) في مرصد لاس كامباناس في تشيلي، وتلسكوب هارلان جيه سميث الذي يبلغ قطره 2.7 مترًا (8.9 قدمًا) في مرصد ماكدونالد في تكساس. ومن خلال العمل مع خبراء من أكثر من اثنتي عشرة مؤسسة، بما في ذلك مختبر الدفع النفاث التابع لناسا وIPAC في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، وصل الفريق إلى الحساسية اللازمة لإرجاع التذبذب إلى الاختلافات في أسطح النجوم بمرور الوقت. وقد أزال التحليل، الذي دعمته وكالة ناسا جزئيًا، الحاجة إلى وجود كوكب لتفسير تلك الإشارة.
قال مايكل ماير، أحد كبار المؤلفين المشاركين ورئيس قسم علم الفلك في جامعة ميريلاند: “لقد قام ييتينج بتجميع كمية هائلة من البيانات من جميع أنحاء العالم واستكشف بعناية جميع الاحتمالات”. “إنها قصة تحذيرية حول كيف يمكن للنشاط النجمي تقليد إشارات الكواكب باستخدام السرعة الشعاعية.”
حيث يتم استبعاد الكواكب ذات كتلة المشتري
حوالي 70 Oph A، استبعد الفريق الكواكب التي لا تقل كتلتها عن كوكب المشتري ضمن 5 وحدات فلكية من النجم. حوالي 70 Oph B، يمتد هذا الحد إلى نصف وحدة فلكية. الوحدة الفلكية هي المسافة بين الأرض والشمس، لذا فإن النتائج تستبعد الكواكب العملاقة الموجودة في منطقة أوسع بكثير حول النجم الأول. بالنسبة لنظام تم ربطه بالكواكب المحتملة منذ القرن التاسع عشر، فإن هذه الحدود تحل جزءًا من حالة عدم اليقين التي طال أمدها.
قال لي: “إنه مزيج من خيبة الأمل والإثارة”. “لقد اكتشفنا أنه لا يوجد كوكب بحجم كوكب المشتري، ولكننا نفتح أيضًا الفصل الأخير حول هذا النظام التاريخي.”
لا يزال بإمكان الكواكب ذات حجم زحل والعوالم الأصغر احتلال المنطقة الصالحة للسكن في النظام لأن الدراسة لم تكن مصممة لاكتشافها. داخل تلك المنطقة، يمكن أن تسمح درجات الحرارة بوجود الماء السائل على سطح كوكب صخري، مما يجعل أي عوالم من هذا القبيل أهدافًا محتملة للمراصد المستقبلية التي تبحث عن دليل على وجود حياة خارج الأرض. يعد الماء السائل عنصرًا أساسيًا للحياة كما نعرفها، لكن هذا البحث لا يمكنه تحديد ما إذا كان هناك كوكب صخري يمكنه الاحتفاظ به. وقال لي: “تضع الدراسة حدًا أعلى، وليس حظرًا، على الكواكب”.
المهمات المستقبلية عين 70 Oph AB
يوفر 70 Oph AB مكانًا قريبًا لاستكشاف كيفية تشكل الكواكب وتطورها ودعم الحياة في محيط مختلف عن نظامنا الشمسي ذو النجم الواحد. يحتوي ما يقرب من نصف الأنظمة النجمية في درب التبانة على نجمين على الأقل، لذا فإن فهم الكواكب التي تدور حول النجوم المرافقة سيعالج بيئة مشتركة عبر المجرة. تصف جامعة ميشيغان 70 Oph AB بأنه ثالث أقرب نظام ثنائي للأرض، خلف Alpha Centauri الذي يقع على بعد 4.2 سنة ضوئية و61 Cygni الذي يقع على بعد 11.4 سنة ضوئية.
تعد مدارات النجمين الآن أيضًا من بين أفضل المدارات في السماء، مما يمنح علماء الفلك معلومات أكثر ثباتًا للعمل عليها أثناء تخطيطهم للملاحظات المستقبلية.
وقال ماير: “إن الحد الجديد يمكننا من تصميم استراتيجيات البحث الأمثل في المستقبل”. “في الواقع، تعد جامعة ميشيغان جزءًا من فريق يدرس مهمة فضائية تسمى SHERA والتي ستركز على الثنائيات، حيث يعد هذا النظام واحدًا من عدد قليل من الأهداف. ومن المؤكد أن 70 Oph AB سيكون هدفًا للبعثات الرئيسية، مثل المرصد العالمي الصالح للسكن التابع لناسا”.
وسيستمر النجمان في الدوران حول بعضهما البعض بينما يقوم علماء الفلك بتطوير المراصد التي يمكنها البحث في محيطهم عن عوالم أصغر.
وقال لي: “بالنظر إلى مدى انتشار الكواكب في عالمنا وفي مجرة درب التبانة، أراهن أننا سنجد هناك كواكب أخرى”.
المرجع: “قرن من السرعة الشعاعية والرصد الفلكي لـ 70 Oph AB: بيانات PFS جديدة وقيود على المرافقين الكوكبيين المحتملين*” بقلم Yiting Li، Michael R. Meyer، Skylar D’Angiollillo، Stephen R. Kane، R. Paul Butler، Stephen A. Shectman، Eric E. Mamajek، Johanna Teske، Jack Lubin، Paul Robertson، Jessie L. كريستيانسن، هوارد إيزاكسون، كاليب ك. هارادا، برادفورد هولدن، ويليام د. كوكران، مايكل إندل، جينيفر بيرت، جولييت بيكر، أليسا يانكوفسكي، بيتر توثيل، كاثرين أ. كلارك، راشيل إم روتنباكر، إريك نيلسن، إدواردو بنديك، أرمين توكاجيان، ويليام روبرسون، كايتلين إم كراتر، إدوين بيرجين، ديف أوسيب، جيفري د. كرين، أليكس ديفيس وجوتام فاشيشت، 29 سبتمبر 2026، مجلة الفيزياء الفلكية.
دوى: 10.3847/1538-4357/ae9f52
تم توفير دعم إضافي للبحث من قبل مؤسسة Heising-Simons
لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.
المصدر الأصلي: scitechdaily.com
