نخستین قمر فراخورشیدی را احتمالاً جایی در خارج از منظومه شمسی کشف کردهایم. نخستین قمر فراخورشیدی مطابق بررسیها چهار برابر سیاره زمین بزرگی دارد.
احتمالاً با توجه به تعداد بالای اقمار موجود در منظومه شمسی شاید تصور کنید که در خارج از منظومه شمسی نیز اوضاع بر همین قرار است و تعداد زیادی قمر فراخورشیدی وجود دارد. اما قمرهای فراخورشیدی تاکنون در تیررس تلسکوپهای ما قرار نگرفته بودند. به نظر میرسد قمرها در خارج از منظومه شمسی چندان فراوانی ندارند.
سال گذشته دو ستاره شناس به نامهای الکس تیچی (Alex Teachey) و دیوید کیپینگ (David Kipping) از دانشگاه کلمبیا اعلام کردند که نخستین جرم مشکوک به قمر فراخورشیدی را در خارج از منظومه شمسی به دام انداختهاند. آنها این کشف اولیه خود را با استفاده از دادههای تلسکوپ فضایی کپلر به انجام رسانده بودند.
اکنون آنها با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل مشاهدات متعاقب دیگری را به انجام رساندهاند. این مشاهدات شواهد قدرتمندتری برای پشتیبانی از کشف آنها از نخستین قمر فراخورشیدی ارائه میکند. کیپینگ در این زمینه بیان میکند :
“این برای نخستین بار است که ما موفق شدهایم برای یک قمر فراخورشیدی را در خارج از منظومه شمسی مورد شناسایی قرار دهیم. اگر این کشف توسط مشاهدات متعاقب تلسکوپ هابل به تأیید برسد، این یافته میتواند سرنخهایی بسیار حیاتی در خصوص شکلگیری سامانههای سیارهای در اختیار قرار دهد. حتی ممکن است متخصصان را به آن وادارد که تئوریهای خود در خصوص چگونگی شکل اقمار به دور سیارات را مورد بازبینی قرار دهند.”
کپلر 1625b-i نام جرمی است که این دو ستارهشناس ادعا میکنند نخستین قمر فراخورشیدی است. این جرم در مداری به دور سیاره 1625b گردش میکند. سیارهای که خود یک ستاره خورشید مانند زردرنگ را به عنوان هسته اصلی منظومهاش میبیند. کل این مجموعه در فاصله حدود ۸ هزار سال نوری دورتر از زمین واقع شده است. این فاصله اخیراً توسط دادههای کاوشگر گایا مورد بازبینی قرار گرفت.
تصویری انتزاعی از سیاره فراخورشید Kepelr-1625b و قمر آن که احتمال دارد به عنوان نخستین قمر فراخورشید ناماش ثبت شود. (اعتبار : Dan Durda)
نخستین قمر فراخورشید شناخته شده، به نظر میرسد ازنظر اندازه بسیار بزرگ باشد. بر اساس محاسباتی که این ستارهشناسان به انجام رساندهاند، این قمر حدوداً چیزی در اندازههای سیاره نپتون است. همچنین ما در مورد یک قمر گازی صحبت میکنیم که در فاصله حدود ۳ میلیون کیلومتری در مداری به دور سیاره خود گردش میکند.
این ستارهشناسان زمانی که دادههای تلسکوپ فضایی کپلر را از ۲۸۴ سیاره فراخورشید در راستای یافتن یک قمر فراخورشید مورد مطالعه قرار میدادند، به نخستین سرنخها از قمر فراخورشید 1625b-i دست یافتند. آنها آنچه خود یافتهاند را انحرافاتی کوچک در نور ستاره مادر در هنگام عبور سیاره از مقابل آن توصیف میکنند. در واقع بهتر است بگوییم یافتههای آنها با بهره گرفتن از تکنیکی به نام گذر (Transmit) بوده است. اما به نظر میرسد این اطلاعات برای تأیید کشف آنها کافی نباشد. کیپینگ در این خصوص میگوید :
“تلسکوپ فضایی کپلر سه گذر از این سیاره از مقابل ستاره میزباناش را ثبت کرد. این تعداد کم به این دلیل است که حدوداً یک سال زمینی طول میکشد تا سیاره مذکور یک مرتبه به دور ستاره کپلر ۱۶۲۵ گردش کند. این سه گذر صورت گرفته بسیار جالب توجه بودند، اما برای نتیجهگیری کارایی چندانی نداشتند.
در ادامه به این دلیل که تلسکوپ فضایی کپلر هرگز دیگر این میدان دید را مورد بررسی قرار نخواهد داد، ما خواهان مشاهدات متعاقبی با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل شدیم. تجزیهوتحلیلهای ما از منحنی نوری جدید، ناهنجاریهای قابلتوجهی را نشان میدهد.”
کیپینگ در ادامه میگوید :
“نخستین مورد این است که این سیاره یک گذر و یکچهارم را در مدت زمان بسیار اندکی پیموده است. موضوعی که نشان میدهد گرانش سنگینی بر روی سیاره وجود دارد. موضوع غیرعادی دیگر این است که پسازآنکه گذر سیاره کامل میشود، یک افزایش مازادی در درخشش ستاره به چشم میآید.
نکته تأسفآور این است که برای کار با تلسکوپ هابل درخواستهای زیادی وجود دارد. این بدان معناست که تیچی و کیپینگ برای کار با این تلسکوپ فضایی تنها یک مدت محدود ۴۰ ساعتی را در اختیار داشتند. این مدت زمان کافی نخواهد بود چرا که پیش از آنکه گذر قمر احتمالی سیاره به پایان برسد، زمان به پایان خواهد رسید.
با وجود اینکه این مشاهدات شواهد بیشتری از وجود نخستین قمر فراخورشیدی با نام Kepler-1625b-i نشان میدهند، اما هنوز هم این مشاهدات قاطع به نظر نمیرسند. توضیحات دیگری که در خصوص سیگنالهای مشاهده شده توسط تیچی و کیپینگ وجود دارد میگوید که احتمال این جرم دومین سیارهای است که به دور ستاره کپلر ۱۶۲۵ گردش میکند. با این وجود تاکنون شواهدی یافت نشده است که این ستاره میتواند سیاره دومی نیز داشته باشد.
توضیح بالقوه دیگری که وجود دارد این است که یک یا چند سیگنالی که توسط این دو ستارهشناس مورد مشاهده قرار گرفته است، میتواند اختلالهایی در نورد ستاره کپلر ۱۶۲۵ باشد. با این وجود این ستاره، همانطور که تیم مطالعه با استفاده از دادههای کپلر به اثبات رسانده است، ستارهای بسیار آرام است و آنها هنوز نتوانستهاند چرخشی را برای آن شناسایی کنند. بنابراین احتمال وجود اختلال ستارهای وجود دارد، اما تاکنون تیچی و کپینگ نتوانستهاند شواهدی برای اثبات این قضیه پیدا کنند.
با همه این تفاصیل منطقی به نطر میرسد که در خصوص یک کشف جدید در دنیای ستارهشناسی هیجانزده باشیم. اگر این جرم بهعنوان نخستین قمر فراخورشیدی به تأیید برسد، به عنوان اولین جرم در فهرست خودش احتمالاً در آینده نمونههای مشابه بسیاری نیز خواهد داشت. کیپینگ در این خصوص اضافه میکند :
“اگر این سیستم قمر سیارهای که از یک سیاره با ابعاد مشتری و قمری به اندازه نپتون تشکیل شده است، به تأیید برسد، یک سامانه فراخورشیدی قابلتوجه و با ویژگیهای غیرمنتظره خواهد بود. یک سیاره مشتریمانند داغ که از بسیاری از جهات کشف غیرمنتظرهای به شمار میرود. از اینها گذشته کشف نخستین قمر فراخورشیدی میتواند پرسشهای بنیادینی در خصوص چگونگی شکلگیری ماه، تنها قمر زمین، بوجود بیاورد.”
جرم 1625b-i، جرمی معادل ۱.۵ درصد جرم سیاره خودش دارد و از این نظیر بسیار به نسبت جرم و شعاع زمین و ماه شباهت دارد. اما از این جهت که هردوی آنها اجرامی گازی هستند (به این معنا که به هیچوجه زیست پذیر نخواهد بود) و با در نظر گرفتن اندازه این قمر ابهاماتی بسیاری در خصوص چگونگی بوجود آمدن چنین سامانهای بوجود خواهد آمد.