مشتری‌های داغ ستاره‌های خود را جوان نگه می‌دارند

مطالعه چندین مشتری داغ – با استفاده از رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا – تأیید می‌کند که مشتری‌های داغ باعث می‌شوند ستاره‌هایشان جوان‌تر از آنچه هستند به نظر برسند.

مفهوم هنری از مشتری داغ (سمت راست پایین)، سیاره‌ غول‌پیکر گازی که از نزدیک به دور ستاره میزبان خود می‌چرخد ​​(در سمت چپ). ما همچنین ستاره دیگری را در دوردست می‌بینیم (بالا سمت راست). ستاره‌شناسان سیستمهایی مانند این را مطالعه کردند – دو ستاره که به دور یکدیگر می‌چرخند، با مشتری داغ که به دور یکی از ستارگان می‌چرخد ​​- تا بفهمند که مشتری‌های داغ ستاره‌های خود را جوان نگه می‌دارند. تصویر از NASA/CXC/M.Weiss.

مشتری‌های داغ ستاره‌های خود را جوان نگه می‌دارند

در حین جستجو و مطالعه سیارات فراخورشیدی، اخترشناسان مشتری‌های داغ زیادی را پیدا می‌کنند. اینها دنیاهای گازی بزرگی، مانند سیاره غول‌پیکر مشتری در منظومه شمسی هستند. اما آنها به همان اندازه که عطارد به دور خورشید ما می‌چرخد ​​به دور ستاره‌هایشان نزدیکتر یا نزدیکتر می‌گردند. به نظر می‌رسد این جهانهای بزرگ و نزدیک ستاره‌های میزبان خود را می‌کشند، به گونه‌ای که باعث می‌شود ستاره‌ها سریعتر بچرخند و ستاره‌شناسان مشکوک بودند که این چرخش باعث فعال‌تر شدن برخی از ستاره‌ها شده است. برای مثال، ممکن است انتظار داشته باشیم که ستاره‌ها اشعه ایکس بیشتری تولید کنند و اشعه ایکس معمولاً با ستاره‌های جوان مرتبط است. در 2 نوامبر 2022، اخترشناسان گفتند که مطالعه آنها بر روی مشتری‌های داغ متعدد این موضوع را تایید می‌کند. ستاره‌های برخی از مشتری‌های داغ جوانتر از آنچه هستند نشان می‌دهند.

اخترشناسان از رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا برای انجام مطالعه خود استفاده کردند. آنها در بیانیه‌ای گفتند که این اولین بار است که خاصیت ضد پیری مشتری داغ به صورت سیستماتیک مستند شده است.

اخترشناسانی که در جستجوی سیارات فراخورشیدی هستند، مشتری‌های داغ زیادی پیدا کرده‌اند. در اینجا برداشت هنری از 25 مورد از آنها، بر اساس تجزیه و تحلیل مشاهدات آرشیوی توسط تلسکوپ فضایی هابل است. عکس از ESA/Hubble/N. Bartmann

چه چیزی باعث می‌شود یک ستاره جوان به نظر برسد؟

عوامل زیادی مانند انسان ها، وجود دارد که می‌تواند حیات یک ستاره را تعیین کند. همه ستارگان چرخش و فعالیت خود را کند می‌کنند و با افزایش سن دچار طغیان‌های کمتری می‌شوند. از آنجایی که تعیین دقیق سن بیشتر ستارگان چالش برانگیز است، تشخیص اینکه آیا یک ستاره به طور غیرعادی فعال است، زیرا تحت تأثیر سیاره‌ای نزدیک قرار می‌گیرد و باعث می‌شود جوانتر از آنچه هست عمل کند.

ستاره‌شناس نیکولتا ایلیچ از موسسه اخترفیزیک لایبنیتس پوتسدام (AIP) در آلمان این مطالعه جدید را رهبری کرد. او نظر داد:

در پزشکی، شما به تعداد زیادی از بیماران نیاز دارید که در یک مطالعه ثبت نام کرده باشند تا بدانید که آیا اثرات واقعی هستند یا به نوعی دور از ذهن هستند. همین امر می‌تواند در نجوم نیز صادق باشد و این مطالعه به ما این اطمینان را می‌دهد که این مشتری‌های داغ واقعاً باعث می‌شوند ستارگانی که به دور آنها می‌گردند جوانتر از آنچه هستند عمل کنند.

منظومه‌های دو ستاره‌ای و مشتریهای داغ

مطالعه ایلیچ منظومه‌های دو ستاره‌ای (دوتایی) را بررسی کرد که در آن‌ها ستارگان به‌طور گسترده‌ای از هم جدا بودند و در آن‌ها فقط یک ستاره مشتری داغ نزدیک به آن را دارد. ستاره‌شناسان گفتند:

[ما] می‌دانیم که درست مانند دوقلوهای انسان، ستارگان در منظومه‌های دوتایی به طور همزمان شکل می‌گیرند. فاصله بین ستارگان بسیار زیاد است که نمی‌توانند روی یکدیگر تأثیر بگذارند یا مشتری داغ روی ستاره دیگر تأثیر بگذارد. این بدان معنی است که آنها می‌توانند از ستاره بدون سیاره در منظومه به عنوان یک موضوع کنترل استفاده کنند.

یکی از نویسندگان کاتیا پاپنهاگر، همچنین از AIP، توضیح داد:

تقریباً مانند مطالعه‌ای است که در آن یکی از دوقلوها در محله‌ای کاملاً متفاوت زندگی می‌کند که بر سلامت آنها تأثیر می‌گذارد. با مقایسه یک ستاره با یک سیاره نزدیک به دوقلوی آن بدون ستاره، می‌توانیم تفاوت‌های رفتاری ستاره‌های همسن را مطالعه کنیم.

اشعه ایکس از ستاره های پیر؟

این تیم گفت که سطح تابش اشعه ایکس از هر ستاره را تجزیه و تحلیل کردند تا مشخص کنند ستاره چقدر “جوان” عمل می‌کند. با در نظر گرفتن این موضوع، آنها به دنبال شواهدی از موارد زیر بودند:

… تأثیر سیاره به ستاره با مطالعه تقریباً سه دوجین منظومه در پرتوهای ایکس (نمونه نهایی شامل 10 منظومه مشاهده شده توسط چاندرا و شش سیستم توسط XMM-نیوتن ESA، با چندین مورد مشاهده شده توسط هر دو) بود. آنها دریافتند که ستارگانی که مشتری داغ دارند، در پرتوهای ایکس درخشان‌تر هستند و بنابراین فعال‌تر از ستاره‌های همراه خود بدون مشتری داغ هستند.

مرضیه حسینی نیز از AIP گفت:

در موارد قبلی نکات بسیار جالبی وجود داشت، اما اکنون ما در نهایت شواهد آماری داریم که نشان می‌دهد برخی از سیارات واقعاً بر ستاره‌های خود تأثیر می‌گذارند و آنها را جوان نگه می‌دارند.

تصویر اشعه ایکس از سیستمهای HD189733 و WASP-77. تصویر از  NASA/ CXC/ Potsdam Univ./N. ایلیچ و همکاران

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Hot Jupiters keep their stars young

Posted by Deborah Byrd November 3, 2022

https://earthsky.org/space/hot-jupiters-keep-their-stars-young/