جرم نخستین سیاره بدون ستاره برای نخستین بار اندازه گیری شد
ستارهشناسان برای نخستینبار موفق شدهاند جرم و فاصله یک سیاره سرگردان، یعنی سیارهای بدون ستاره میزبان، را با دقت اندازهگیری کنند. این سیاره جرمی معادل حدود یکپنجم سیاره مشتری دارد و در فاصلهای نزدیک به ۱۰هزار سال نوری از زمین، در جهت مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته است.
بررسیها نشان میدهد این سیاره به احتمال زیاد در ابتدا بهعنوان بخشی از یک سامانه سیارهای شکل گرفته، اما در اثر برهمکنشهای گرانشی شدید، از منظومه خود خارج شده و به یک سیاره سرگردان تبدیل شده است. چنین اجرامی به دلیل نبود منبع نوری و اندازه کوچک، بهطور مستقیم قابل مشاهده نیستند.
ستارهشناسان این سیارهها را با استفاده از پدیده «ریزهمگرایی گرانشی» شناسایی میکنند. زمانی که یک جرم پرجرم مانند یک سیاره سرگردان از میان زمین و یک ستاره پسزمینه عبور میکند، میدان گرانشی آن مانند یک عدسی عمل کرده و نور ستاره پسزمینه را برای مدت کوتاهی تقویت یا منحرف میکند.
تعیین جرم یک جرم همگرا نیازمند دانستن فاصله آن از زمین است، اما در مورد سیارههای سرگردان، نبود سرنخهای محیطی، این کار را دشوار میکند. با این حال، در این رویداد، شرایط رصدی ویژهای فراهم شد که امکان محاسبه همزمان فاصله و جرم را فراهم کرد.
این رویداد ریزهمگرایی در تاریخ ۳مه۲۰۲۴ بهطور مستقل توسط چندین تلسکوپ زمینی در کشورهای شیلی، آفریقای جنوبی و استرالیا ثبت شد. علاوه بر این، تلسکوپ فضایی اروپایی گایا (Gaia Space Telescope) که متعلق به سازمان فضایی اروپا (ESA) است و اکنون بازنشسته شده، این رویداد را شش بار طی یک بازه ۱۶ساعته رصد کرد.
در زمان ثبت این پدیده، تلسکوپ گایا در فاصله حدود ۱.۵میلیون کیلومتری از زمین قرار داشت. اختلاف موقعیت میان گایا و تلسکوپهای زمینی باعث شد هر ناظر، این رویداد را از زاویهای اندکی متفاوت مشاهده کند. همین اختلاف دید، مشابه عملکرد دید دوچشمی انسان، امکان برآورد فاصله جرم همگرا را برای پژوهشگران فراهم کرد.
بر اساس محاسبات این تیم پژوهشی، این سیاره سرگردان در فاصله حدود ۹۷۸۵سال نوری از زمین قرار دارد و جرم آن حدود ۲۲درصد جرم سیاره مشتری برآورد شده است. این نخستینبار است که جرم یک سیاره بدون ستاره با چنین روشی بهطور دقیق اندازهگیری میشود.
گوین کولمن (Gavin Coleman)، اخترفیزیکدان دانشگاه بریتانیایی کوئین مری لندن (Queen Mary University of London)، درباره اهمیت این روش توضیح میدهد: «این روش نشان میدهد که چگونه مشاهدات هماهنگ میتواند بر چالشهای تعیین موقعیت و جرم سیارههای سرگردان غلبه کند و درک ما از چگونگی شکلگیری آنها را بهبود دهد.»
به گفته او، این روش پس از پرتاب تلسکوپ فضایی آمریکایی نانسی گریس رومن (Nancy Grace Roman Space Telescope) در سال ۲۰۲۷ اهمیت بیشتری خواهد یافت. این تلسکوپ قرار است بخشهای وسیعی از آسمان را با سرعتی حدود هزار برابر سریعتر از تلسکوپ فضایی آمریکایی هابل (Hubble Space Telescope) پایش کند.
پژوهشگران معتقدند افزایش توان رصدی در سالهای آینده، احتمال ثبت رویدادهای ریزهمگرایی مشابه را بالا خواهد برد و به شناسایی تعداد بیشتری از سیارههای سرگردان در کهکشان راه شیری کمک خواهد کرد.