اكتشاف كوكب غازي عملاق له ثلاث شموس!

بالنسبة للبشر، تبدو الشمس المفردة طبيعية تمامًا، لكن في الواقع نظامنا الشمسي غريب. معظم النجوم في مجرة درب التبانة لها نجم مرافق واحد على الأقل. الآن، في نظامٍ يبعد 1800 سنة ضوئية، أكد علماء الفلك أخيرًا وجود كوكب غازي عملاق يدور حول نجم في نظام نجمي ثلاثي.

ويقع هذا النظام المسمى بـKOI-5 في كوكبة الدجاجة Cygnus، وقد أُثبِتَ وجود الكوكب الخارجي هذا، بعد أكثر من عقد من اكتشافه لأول مرة بواسطة تلسكوب كبلر الفضائي لرصد الكواكب.

في الواقع، كان هذا الكوكب المعروف الآن باسم KOI-5Ab- هو ثاني مرشح من الكواكب الخارجية المراد استكشافها بواسطة تلسكوب كبلر عندما بدأ عملياته في عام 2009. لكنه وقع طي النسيان.

قال عالم الفلك من معهد ناسا لعلوم الكواكب الخارجية، ديفيد سياردي David Ciardi: «هُجِرَ KOI-5Ab لأنه كان معقدًا، وكان لدينا الآلاف من المرشحين غيرهُ».

ويضيف: «كانت هناك إختيارات أسهل من KOI-5Ab، وكنا نتعلم أشياءً جديدةً من Kepler كل يوم، لذلك نُبِذَ KOI-5 تقريبًا».

يميل صائدو الكواكب الخارجية إلى تجنب تعقيدات الأنظمة النجمية المعقدة؛ من بين أكثر من 4300 كوكب خارجي مؤكدة حتى الآن، ينتمي فقط أقل من 10% إلى أنظمة متعددة النجوم، على الرغم من أن هذه الأنظمة تهيمن على المجرة. نتيجة لذلك، لا يُعرف الكثير عن خصائص الكواكب الخارجية في الأنظمة متعددة النجوم، مقارنةً بتلك التي تدور حول نجم وحيد.

بعد اكتشاف تلسكوب كبلر، استخدم سياردي وعلماء فلك آخرون تلسكوبات أرضية مثل مرصد بالومار Palomar ومرصد دبليو إم كيك WM Keck وتلسكوب جيميني Gemini لدراسة النظام. بحلول عام 2014، حددوا نجمين مرافقين هما KOI-5B و KOI-5C.

وهذا جعل من الصعب للغاية معرفة ما إذا كان الانخفاض في ضوء النجوم الذي لاحظه تلسكوب كبلر ناتجًا عن كوكب خارج المجموعة الشمسية أو شيء آخر. وُضِعَ المشروع في مجموعة بالغة الصعوبة.

في عام 2018، تولى تليسكوب TESS خليفة تليسكوب كيبلر المهمة. وعندما نظر TESS إلى كوكبة الدجاجة، فرض تعقبًا على كوكب خارجي مرشح يدور حول KOI-5A.

قال سياردي: «قلت لنفسي، أتذكر هذا الهدف. لكننا ما زلنا غير قادرين على تحديد ما إذا كان الكوكب حقيقيًا أو ما إذا كان الضوء في البيانات قد جاء من نجمٍ آخر في النظام ربما كان نجمًا رابعًا».

بدأ سياردي وفريقه العمل، وأعادوا تحليل جميع البيانات السابقة. في شهادة ممتازة على قدرات تلسكوباتنا في البحث عن الكواكب، وجد الباحثون أنه بالفعل يوجد كوكب خارجي في مدار حول KOI-5A، بزاوية مائلة نحو نجوم واحدة على الأقل في النظام الثلاثي.

وقال سياردي: «لا نعرف الكثير من الكواكب الموجودة في أنظمة النجوم الثلاثية، وهذا الكوكب مميز للغاية لأن مداره مائل».

ما تمكن العلماء من التأكد منه هو أن الكوكب KOI-5Ab ربما يكون عملاقًا غازيًا ذو كتلة حوالي نصف كتلة زحل و7 أضعاف حجم الأرض، ويدور في مدار قريب جدًا مدته خمسة أيام حول KOI-5A. يشكل كلًا من KOI-5A وKOI-5B ثنائيًا قريبًا نسبيًا وكلاهما لديهم نفس كتلة الشمس تقريبًا، مع فترة مدارية تبلغ حوالي 30 عامًا.

النجم الثالث KOI-5C يدور حول الثنائي على مسافة أكبر بكثير، مع فترة مدارية تبلغ حوالي 400 عام أكبر قليلاً من مدار بلوتو البالغ 248 عامًا.

لذلك إذا كنت قادرًا على الوقوف على KOI-5Ab، فإن KOI-5A سيهيمن على السماء. وسيبدو KOI-5C كنجمٍ لامعٍ للغاية. ومدار KOI-5Ab غير متوازٍ مع KOI-5B، وهو أمر مثير للاهتمام.

وإذا كانت جميع الأجسام تشكلت من القرص الدوار نفسه للمادة، فيجب أن تكون محاذية إلى حدٍ ما على المستوى نفسه، مثل كواكب المجموعة الشمسية حول خط استواء الشمس. ويعتقد الباحثون أن KOI-5B يمكن أن يكون تسبب في اضطراب الجاذبية في مدار كوكب خارج المجموعة الشمسية، ما أدى إلى طرده من المحاذاة أثناء تشكل الكوكب. ورأينا أدلة أخرى تشير إلى إمكانية حدوث ذلك.

وكُشِفَ عن نظام النجوم الثلاثية العام الماضي بقرص كوكبي أولي متزعزع بشكلٍ كبير. ومن المحتمل أن تنتهي أي كواكب تتشكل فيها، في مدارات غريبة جدًا. لذلك، في حين أننا لم نتأكد من وجود العديد من الكواكب الخارجية في أنظمة النجوم الثلاثية، فإن العثور على المزيد سيساعد علماء الفلك على نمذجة هذه العمليات ومعرفة الديناميكيات الجامحة التي تنطوي عليها.

وقال سياردي: «ما يزال لدينا الكثير من الأسئلة حول كيف ومتى يمكن للكواكب أن تتشكل في أنظمة متعددة النجوم، وكيفية مقارنة خصائصها بالكواكب في أنظمة النجم الواحد. ومن خلال دراسة هذا النظام بتفصيل أكثر ، ربما يمكننا الحصول على نظرة ثاقبة حول كيفية صنع الكون للكواكب».

وأُعلِنَ عن هذا الاكتشاف في الاجتماع 237 للجمعية الفلكية الأمريكية.

المصادر: 1