دوقلوی منظومه شمسی سیارات نوزاد ژوپیترمانند خود را از دست داده است!!!

تصاویر جدید از سیستم LkCa 15، یک ستاره جوان و خورشید مانند که تصور می‌شد که سیارات غول پیکر نوزادی را میزبانی می‌کند، نشان می‌دهد که این سیارات وجود ندارند.

در سال 2012،  این پرسش مطرح بود که آیا LkCa 15 ممکن است یک منظومه شمسی نوزاد داشته باشد یا خیر. در حال حاضر، تحقیقات جدید وجود پیش‌سیاره‌های غول پیکر گازی را پیرامون این ستاره نفی می‌کند.

LkCa 15، یک ستاره‌ی خورشید مانند است که تحسین ستاره‌شناسان را برانگیخته بود. از زمان تحقیقات اولیه به نظر می‌رسید شواهدی از سیاره‌ها – شاید چند عدد از آنها – در دیسک گاز و گرد و غبار در اطراف ستاره  دیده می‌شد. LkCa 15 زمانی شکل گرفت  که مشتری و زحل شکل گرفتند، به همین دلیل این یافته‌ها به دیدگاه‌های تازه‌ای در مورد تشکیل منظومه شمسی کمک می‌کند. با این حال، مشاهدات اخیر با تلسکوپ سوبارو در هاوایی تصاویر شفافتری از همیشه به وجود آورده‌اند و اکتشافات پیشین را زیر سؤال برده‌اند. به نظر می‌رسد شکار برای پیش‌سیاره‌‌ها در اطراف ستاره‌های دیگر یک کار چالش‌برانگیز است.

پیش‌سیاره‌ها، ذرات گرد و غبار و گاز را در اطراف مدار خود جاروب می‌کنند. بنابراین کشف یک شکاف در دیسک LkCa 15 به نظر می‌رسید نشانه خوبی است که سیارات در آنجا گرد هم می‌آیند. اطلاعات بدست آمده از هر دو تداخل‌سنج و تصویربرداری مستقیم نشان می‌دهد که سه غول گازی  LkCa 15b، c وd، همه آنها پرجرم‌تر از مشتری هستند و می‌توانند در اطراف ستاره رشد کنند. Thayne Currie از مرکز تحقیقات NASA-Ames،National Observatory of Nuclear Japan و Eureka Scientific می‌گوید: “این‌ها اولین پیش‌سیاره‌های پراکنده‌ای بودند که تا به حال دیده شده بودند.” نویسنده اصلی مطالعه جدید در Astrophysical Journal  چاپ شده است.

در این تصویر که در سال  2011 از سیستم  LkCa 15گرفته شده است، یک دیسک بیرونی (نارنجی را نشان می‌دهد که ستاره‌ای در مرکز آن دیده می‌شود (دایره قهوه ای تیره). این ستاره بخشی از دیسک را روشن می‌کند (سفید). بین مرز داخلی دیسک و ستاره، فاصله‌ای حدود 50 a.u وجود دارد. (150 میلیون کیلومتر یا 94 میلیون مایل). تلسکوپ سوبارو

“محتمل‌ترین توضیح برای شکاف در حلقه LkCa 15 و شکل نامتقارن آن این است که یک یا چند سیاره که به تازگی شکل گرفته‌اند به دور گاز و گرد و غبار مدارهای خود پیچیده شده‌اند.

اما تصویربرداری از LkCa 15   به طور مستقیم حتی برای تلسکوپی قوی 8.2 متری سوبارو دشوار است.  این ستاره حدود 500 سال نوری دور بوده و در طول موج‌های ضعیف قابل مشاهده است. بنابراین، ستاره‌شناسان اطراف LkCa 15 را با یک فرم پیشرفته تداخل‌سنجی – که به نام sparse aperture masking  شناخته می‌شود- مورد جستجو قرار دادند – اما هنوز مشخص نیست که چه مقدار نور از سیارات و چه مقدار از مواد دیسک حاصل می‌شود.

کوری و همکارانش دریافتند که بیشتر نور از لبه قابل مشاهده یکی دیگر از اجزای دیسک LkCa 15 ساختار گسترده‌ای مانند قوس در اطراف ستاره، تشکیل شده است. این ساختار دارای روشنایی مشابهی با سیگنالهایی است که قبلا به پیش‌سیاره‌ها نسبت داده شده است. سپس تیم تحقیقات عمیق‌تر و بررسی داده‌های مکمل در مورد LkCa 15 در رصدخانه کک بین سالهای 2009 و 2017 صورت گرفته است. “داده‌های کک نشان می‌دهد که قوس در طول هشت سال مورد بررسی، ثابت بود.” 

این طرح دیسک پیش‌سیاره‌ای را در اطراف ستاره LkCa 15 نشان می‌دهد. تنها نور دیسک بیرونی (زرد) در تصاویر سوبارو از سال 2011 دیده می‌شود. تصور می‌شد که شکاف بزرگ بین دیسک داخلی و خارجی به احتمال زیاد توسط یک یا چندسیاره تازه‌ای که در مدار ستاره قرار دارند، پر شده است. اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد که این سیارات باید کمتر از آنچه قبلا تصور می شد، باشند.

MPIA / Christian Thalmann

آدام بورگرسر (دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو) می‌گوید: “آنچه که می‌شود از این نتایج به دست آورد، این است که سیاره‌هایی که پیش‌بینی شده بودند باید در مکان دیگری قرار داشته باشند که دیده نمی‌شوند.

کوری می‌گوید: “من فکر می کنم بسیار روشن است که در اطراف ستاره سیاراتی وجود دارد. آنها فقط از آنچه قبلا تصور می‌شد، ضعیفتر هستند. “

چپ: تصویر SCEXAO / CHARIS از LkCa 15 که در 7 سپتامبر 2017 به دست آمده است، دو قوس نور را نشان می‌دهد. تصویر وسط: یک مدل نظری با یک دیسک دو قسمتی، قوسها را توضیح می‌دهد. راست: یک مدل نظری دیگر که نشان می‌دهد اگر قوس درونی شامل چندین سیاره در مدار LkCa 15 بود، تصویر SCEXASO / CHARIS کاملا متفاوت خواهد بود.

Thayne Currie et al. / Astrophysical Journal Letters 2019

کیت فالت (کالج آمهرست)، که به طور مستقیم تصاویر هیدروژن آلفا را منتشر کرده است، موافق است که داده‌ها هنوز هم از وجود حداقل یک پیش‌سیاره در دیسک LkCa 15 حکایت دارد. او می‌گوید “این سخت است که نتیجه‌گیری کنیم که سیارات وجود ندارد.” “فقط یک سوال باقی است که آنها کجا هستند و آیا ما آنها را می‌توانیم مستقیما یا از طرق غیرمستقیم شناسایی کنیم. این مقاله یک قطعه اضافی از پازل است. آنچه که ما برای این سیستم‌ها پیدا می‌کنیم این است که آنها بسیار پیچیده هستند. “فالت فکر می‌کند که حل نهایی این موضوع از طریق ابزارهای تصویربرداری مستقیم آینده به دست خواهد آمد.

تلسکوپ سوبارو یک تلسکوپ بزرگ با قطر 8/2 متر که در طول موجهای مریی و مادون قرمز کار می کند.رصدخانه ستاره شناسی ملی ژاپن در مجموعه رصدخانه های مانواکی واقع در جزایر هاوایی آن را اداره می کند.کلمه سوبارو در زبان ژاپنی به معنای خوشه پروین است.ساخت آن در سال 1991 آغاز شده ودر سال 2000 عملیاتی شده است. این تلسکوپ با داشتن تکنیک اپتیک فعال سیستم های گردش تلسکوپ ویژه وگنبد استوانه ای شکل معروف است.این تلسکوپ دارای چهار نقطه کانونی  ویک سیستم تبادل خودکار بین سیستمها در نقطه کانونی اصلی می‌باشد.

کوری می‌گوید: “ما به طور مداوم SCEXAO را ارتقا می‌دهیم.” “امیدوارم، در چند سال آینده آن را با قدرت کامل انجام خواهیم داد.” پیشرفت‌های SCEXAO ممکن است اجازه دهد که ستاره‌شناسان سیارات نادری مانند خورشید را در برابر پس‌زمینه دیسک LkCa 15 ببینند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Solar System “Twin” Is Missing Its Baby Jupiters

By: Steve Murray | May 14, 2019

https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/baby-solar-system-no-protoplanets/