کشف حلقه دوم در اطراف QUAOAR 

حلقه دومی در اطراف سیاره کوتوله دورافتاده Quaoar وجود دارد که به معمای نحوه میزبانی حلقه‌ها در این جهان در چنین مدارهای گسترده ای می‌افزاید.

تصویری هنری از سیستم Quaoar در مقابل پس‌زمینه‌ای از ستاره‌های سفید. در مرکز شکل یک سیاره قهوه‌ای رنگ قرار دارد که یک سیاره کوتوله در منظومه شمسی بیرونی است. در فاصله‌ای حدود پنج برابر شعاع آن حلقه‌ای قرار دارد. این حلقه از قطعات کوچک خاکستری تشکیل شده است. در فاصله دو برابر حلقه، در سمت چپ Quaoar، قمر آن Weywot قرار دارد. اندازه Weywot تقریباً یک ششم Quaoar به نظر می‌رسد اما همان رنگ قهوه‌ای را دارد. در سمت راست این منظومه، ستاره درخشانی را می‌بینیم. این ستاره بزرگ‌تر از ستاره‌های پس‌زمینه است و نشان‌دهنده SunAn است که حلقه‌ای را در اطراف سیاره کوتوله دوردست Quaoar نشان می‌دهد. ماه Weywot در سمت چپ و خورشید دور در سمت راست نشان داده شده است. در حال حاضر، ستاره شناسان حلقه دوم را کشف کرده‌اند.

ESA / CC BY-SA 3.0 IGO

تیم بین‌المللی از ستاره‌شناسان که در اوایل سال جاری حلقه ای را گزارش کردند که به طور غیرمنتظره ای دور از سیاره کوتوله دوردست Quaoar می‌چرخد، برای بررسی یافته‌های گیج کننده خود با تلسکوپهای بزرگتر بازگشته‌اند. مشاهدات جدید آنها وجود حلقه را تأیید کرد – و حلقه دوم را نزدیک‌تر به Quaoar نشان داد، اما هنوز خیلی خارج از حد روچ آن است، جایی که طبق این نظریه مواد حلقه باید به جای پخش شدن در کنار هم جمع شوند.

اخترشناسان آماتور استرالیایی، جاناتان برادشاو، رناتو لانگرسک و جان براتون، اولین حلقه را در سال 2021 در حین عبور Quaoar با مشاهده ستارگان پس زمینه و موادی کشف کردند که به دور آن میچرخند. گروهی متشکل از 59 ستاره شناس پیگیری کردند و شاهد چشمک زدن دیگر ستارگان پس زمینه در طول اختفا بودند.

گروهی متشکل از 69 ستاره شناس به رهبری کریستیان لوسیانو پریرا (رصدخانه ملی برزیل) از دو تلسکوپ بزرگ در ماونا کیا، هاوایی، جمینی شمالی و تلسکوپ کانادایی فرانسه-هاوایی و تعدادی تلسکوپ کوچکتر استفاده کردند. فیلیپه براگا-ریباس (دانشگاه فناوری فدرال برزیل) می‌گوید: «اینها بهترین مجموعه داده‌هایی هستند که تا به حال داریم.»

داده‌ها تایید می‌کنند که حلقه اول که اکنون Q1R نامیده می‌شود، در فاصله 4060 کیلومتری (2520 مایلی) از Quaoar می‌چرخد. همچنین نشان داد که حلقه دارای وسط متراکم و باریکی است که حدود 5 کیلومتر عرض دارد که توسط پوششی از مواد پراکنده‌تر به عرض 60 کیلومتر احاطه شده است. ساختار آن شبیه حلقه F در اطراف زحل است. عریض‌ترین قسمت حلقه که تاکنون مشاهده شده است 300 کیلومتر است. اگرچه اختفاها تنها می‌تواند یک یا دو برش از حلقه را در یک زمان نمونه برداری کند، حلقه احتمالاً کامل شده است.

مشاهدات جدید همچنین منجر به کشف یک حلقه داخلی به نام Q2R شد که حدود 10 کیلومتر عرض دارد و در فاصله 2520 کیلومتری به دور آن می چرخد. مانند حلقه بیرونی، حلقه دوم خارج از محدودیت روچ است. در حالی که تنها در طول یک رویداد اختفا دیده می‌شود و بنابراین هنوز با جزئیات زیاد مورد بررسی قرار نگرفته است، به نظر می رسد مناطق مورد بررسی تا کنون از نظر عرض و تراکم ثابت‌تر باشند. لوسیانو پریرا می‌گوید: «این امر نشان می‌دهد که سیستم Quaoar چقدر می‌تواند کنجکاو و پیچیده باشد.

به طور کلی، حلقه‌ها فقط در محدوده روچ جهان وجود دارند، جایی که گرانش جسم بزرگ‌تر هر قمر احتمالی را می‌شکند. در خارج از این حد، مواد باید منعقد شوند. به عبارت دیگر، یک حلقه نباید تا این اندازه ثابت باشد.

در حال حاضر دو حلقه برای توضیح، محققان رزونانس‌های احتمالی در سیستم Quaoar را بررسی کردند. آنها دریافتند که سیاره کوتوله با حلقه بیرونی خود رزونانس 1:3 دارد: یک دور از ذرات حلقه به سه چرخش Quaoar. دوره حلقه داخلی آن را به رزونانس 5:7 نزدیک می‌کند.

حلقه‌های احاطه‌کننده دو جرم کوچک دیگر، سیارک 10199چاریکلو و 136108 Haumea به اندازه پلوتون، دارای رزونانس 1:3 مانند Q1R هستند. با این حال، هیچ یک از حلقه‌های جهان خارج از محدوده روچ نیست. لوسیانو پریرا اضافه می‌کند، همچنین ممکن است اقمار کوچک «شپرد» حلقه‌ها را تثبیت کنند، اما هنوز هیچ کدام کشف نشده است.

متیو هدمن (دانشگاه آیداهو) که در هیچ یک از این دو مطالعه حلقه شرکت نداشت، می‌گوید یافته‌ها «بسیار معتبر هستند». این حلقه دوم نشان می دهد که چیزی بسیار غیرعادی در مورد این سیستم وجود دارد که ما هنوز آن را درک نمی‌کنیم. جالب‌تر از همه، او اضافه می‌کند که وجود حلقه دوم «به این معناست که هر چیزی که منجر به شکل‌گیری حلقه‌های دور از Quaoar شود، یک رویدادی نبوده که فقط یکبار اتفاق افتاده است».

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

SECOND RING AROUND QUAOAR PUZZLES ASTRONOMERS

BY: JEFF HECHT MAY 7, 2023

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/second-ring-around-quaoar-puzzles-astronomers/