دانشمندان ناسا احتمالا سریع‌ترین منظومه سیاره‌ای فراخورشیدی مشاهده شده را با روش ریزهمگرایی گرانشی شناسایی کردند؛ اگر این یافته تایید شود، این منظومه نخستین نمونه شناخته‌شده‌ای خواهد بود که در آن یک سیاره در مدار یک ستاره فوق سریع دیده می‌شود؛ این سامانه در فاصله تقریبا ۲۴ هزار سال نوری از زمین واقع شده و ظاهرا با سرعتی بیش از ۵۴۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند که این رقم تقریبا ۲ برابر سرعت حرکت منظومه شمسی در کهکشان می‌باشد.
در حال حاضر، محققان تنها سرعت دو بعدی این ستاره را محاسبه کرده‌اند؛ در صورتی که این منظومه به سمت زمین بیاید یا از آن دور شود، سرعت واقعی آن احتمالا بیشتر از مقدار محاسبه شده باشد. بعید نیست سرعت این منظومه از سرعت گریز کهکشان که حدود ۶۰۰ کیلومتر بر ثانیه است، نیز فراتر برود؛ در این صورت، این منظومه فراخورشیدی امکان دارد میلیون‌ها سال بعد از کهکشان راه شیری خارج شده و وارد فضای میان‌کهکشانی شود.
دیوید بنت (David Bennett)، پژوهشگر در دانشگاه مریلند (University of Maryland) و مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا (NASA’s Goddard Space Flight Center)، اظهار می‌کند: «برای اطمینان از این که این ستاره تازه شناسایی شده، همان جرمی است که در سال ۲۰۱۱ سیگنال ریزهمگرایی را ایجاد کرده، باید یک سال دیگر آن را بررسی کنیم؛ اگر حرکتش مطابق پیش‌بینی باشد، تایید خواهد شد این ستاره عامل سیگنال ریزهمگرایی بوده است.»
آپارنا باتاچاریا (Aparna Bhattacharya) از دانشگاه مریلند و مرکز گادرد ناسا، اضافه می‌کند: «اگر این منظومه در موقعیت خود ثابت باقی بماند، سناریوی وجود یک سیاره سرگردان و یک قمر فراخورشیدی تقویت خواهد شد.»
شان تری (Sean Terry)، پژوهشگر در دانشگاه مریلند و مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا، در این باره توضیح می‌دهد: «به نظر می‌رسد این یک سیاره ابرنپتونی است که به دور یک ستاره کم‌جرم می‌گردد؛ اگر این سیاره در منظومه شمسی قرار داشت، مدار آن بین مدار زهره و زمین بود. از آنجایی‌که ستاره این منظومه بسیار کم‌نور می‌باشد، سیاره‌اش خارج از ناحیه قابل‌سکونت قرار دارد؛ اگر این فرض درست باشد، این نخستین سیاره‌ای خواهد بود که در مدار یک ستاره پرسرعت کشف می‌شود.»
کشف سریع‌ترین منظومه سیاره‌ای فراخورشیدی با تحلیل سیگنال‌های گرانشی
این منظومه اولین بار سال ۲۰۱۱، به‌طور غیرمستقیم و در نتیجه هم‌راستایی تصادفی شناسایی شد؛ در آن زمان، تیمی از دانشمندان با بررسی داده‌های جمع‌آوری‌شده از پروژه مشاهدات ریزهمگرایی در اخترفیزیک (MOA به‌اختصار Microlensing Observations in Astrophysics)، به‌دنبال سیگنال‌های نوری بودند که می‌تواند وجود سیاره‌های فراخورشیدی را آشکار کند.
پروژه MOA، یک برنامه تحقیقاتی بین‌المللی است که با هدف شناسایی و مطالعه سیاره‌های فراخورشیدی، ستارگان کم‌نور و اجرام تاریک کهکشان از طریق روش ریزهمگرایی گرانشی انجام می‌شود؛ این پروژه با استفاده از رصدخانه مونت جان دانشگاه کانتربری (University of Canterbury Mount John Observatory به اختصارUCMJO) در نیوزیلند، بخش‌های پرجمعیت کهکشان، به‌ویژه ناحیه برآمدگی مرکزی راه شیری را بررسی می‌کند.
در روش ریزهمگرایی وقتی یک جرم آسمانی مانند یک ستاره یا سیاره، از مقابل یک ستاره پس‌زمینه عبور می‌کند، ساختار فضا-زمان را خمیده می‌کند. به‌دلیل انحنای فضا-زمان، نور آن ستاره نیز هنگام عبور از فضای خمیده اطراف جرم نزدیک‌تر، دچار انحنا می‌شود؛ اگر دو جرم به‌درستی هم‌راستا شوند، این خمیدگی می‌تواند مانند عدسی طبیعی عمل کرده و نور ستاره پس‌زمینه را تقویت کند. دراین‌صورت، ستاره موقتا درخشندگی بیشتری پیدا می‌کند. با بررسی تغییرات نوری ستاره، دانشمندان می‌توانند ویژگی‌های اجرام ناشناخته را کشف کرده و درباره جرم، فاصله و حرکت آن‌ها اطلاعات ارزشمندی به دست آورند.
هر ستاره دنباله‌ای رنگی دارد که سرعت آن را نمایش می‌دهد، به عبارتی دیگر هرچه دنباله بلندتر و قرمزتر باشد، ستاره با سرعت بیشتری حرکت می‌کند؛ در این پژوهش، سیگنال‌های ریزهمگرایی گرانشی وجود یک جفت جرم کیهانی را آشکار کرد که یکی ۲۳۰۰ برابر سنگین‌تر از دیگری بود، اما برای تعیین دقیق جرم آن‌ها، فاصله‌شان از زمین باید مشخص می‌شد. به گفته دیوید بنت، تعیین نسبت جرم‌ها کار آسانی است، اما محاسبه دقیق جرم واقعی آن‌ها بسیار دشوارتر است.
سناریوهای متفاوت درباره ماهیت اجرام این منظومه
دانشمندان ۲ احتمال را درباره ماهیت این دو جرم مطرح کردند:
۱. یک ستاره با جرمی برابر با ۲۰ درصد جرم خورشید و سیاره‌ای ۲۹ برابر سنگین‌تر از زمین
۲. یک سیاره سرگردان با جرمی حدود ۴ برابر مشتری، همراه با یک قمر فراخورشیدی کوچک‌تر از زمین
برای بررسی این فرضیه‌ها، دانشمندان داده‌های رصدخانه کک (Keck Observatory) در هاوایی و ماهواره گایا (Gaia) آژانس فضایی اروپا (ESA) را نیز تجزیه‌وتحلیل کردند؛ اگر این منظومه متشکل از یک سیاره سرگردان و یک قمر فراخورشیدی باشد، انتظار می‌رود که کاملا تاریک باشد و در فضای بین‌ستاره‌ای نامرئی شود.
پژوهش‌های آینده
تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن (Nancy Grace Roman Space Telescope) که به‌زودی به بهره‌برداری می‌رسد، نقش مهمی در مطالعات آینده این حوزه خواهد داشت؛ این ماموریت به دانشمندان کمک خواهد کرد تا فراوانی سیاره‌های پیرامون ستاره‌های فوق سریع را مورد بررسی قرار دهند و همچنین اطلاعاتی درباره نحوه شتاب‌گیری این منظومه‌ها ارائه خواهد داد. رومن با بررسی برآمدگی کهکشانی میدان دید گسترده‌ای با وضوحی بی‌نظیر ارائه خواهد کرد.
شان تری می‌گوید: «در این مطالعه، ما از پروژه رصدهای ریزهمگرایی برای میدان دید گسترده استفاده کردیم و سپس با تلسکوپ‌های کک و گایا که دارای وضوح بالاتری هستند، داده‌های تکمیلی جمع‌آوری کردیم، اما با قدرت دید و راهبردی برنامه‌ریزی‌شده تلسکوپ رومن، دیگر نیازی به تلسکوپ‌های اضافی نخواهیم داشت و این تلسکوپ می‌تواند همه کارها را به‌تنهایی انجام دهد.» این موضوع می‌تواند انقلابی در مطالعات اخترشناسی و اکتشافات فضایی به وجود آورد.