اكتشاف كوكب عملاق يتحدّى نظريات تشكُّل الكواكب

تم اكتشاف كوكب عملاق حول نجم بعيد، والذي لا يجب أن يكون موجودًا وِفقًا لنظرية تشكُّل الكواكب.

تم تقديم البحث الجديد في ورقة بحثية نُشرَت حديثًا في صحيفة (المُلاحظات الشهرية للمُجتمع الفلكي الملكي – Monthly Notices of The Royal Astronomical Society).

تصوُّر فنان عن النجم الأحمر البارد والكوكب الغازي العملاق NGTS-1b في مقابلة درب التبّانة

يتحدّى وجود الكوكب العملاق NGTS-1b، نظريات تشكُّل الكواكب التي تنُص على أنّه لا يُمكن أن يتشّكل كوكب بذلك الحجم حول نجم صغير كهذا.

فوِفقًا لتِلك النظريات، تستطيع النجوم الصغيرة تشكيل كواكب صخرية بسهولة، لكنها لا تستطيع تجميع مواد كافية معًا لتشكيل كواكب في حجم كوكب المُشتري.

مع ذلك، فإنّ كوكب NGTS-1b يُعد عملاق غازي، ونظرًا لحجمه ودرجة حرارته، تمت تسميته بالمُشتري الساخن، وهي فئة من الكواكب تُماثل في حجمها كوكب المُشتري الموجود في نظامنا الشمسي، لكن مع نسبة 20% كتلة أقل تقريبًا.

لكن على خِلاف المُشتري، فإنّ كوكب NGTS-1b قريب جدًا من نجمه، حيثُ يبعد مسافة تُماثل 3% البُعد بين الأرض والشمس، ويُكمل دورة كُل 2.6 يومًا، مما يعني أنّ السنة عليه تستمر لمُدة يومان ونصف على الأرض.

يقول البروفيسور بيتر ويتلي من جامعة Warwick، مُعلِّقًا على تِلك التعقيدات:» بالرغم من أنّه كوكب عملاق، إلّا أنّ NGTS-1b كان صعب اكتشافه لأنّ نجمه المُرافِق صغير جدًا وخافت.

ثُم استكمل شرح أهمية ذلك الاكتشاف نظرًا للظروف المُعقدة قائِلًا:« في الواقع، تُعتبر النجوم الصغيرة مثل القزم الأحمر من فئة M، هي النجوم الأكثر شيوعًا في الكون، لذا فمن المُحتمل وجود العديد من تِلك الكواكب الضخمة مُنتظرة أن يتم اكتشافها».



يُعد كوكب NGTS-1b الكوكب الأول الذي يتم اكتشافه بواسطة The Next-Generation Transit Survey أو (NGTS)، وهي مُنشأة بحث تقوم بتوجيه مجموعة من 12 تلسكوب يقوم بعملية مسح ضوئي للسماء بحثًا عن كواكب عابرة في حجم كوكب نبتون.

حقّق الباحثون اكتشافهم عن طريق مسح مناطق من السماء الليلية باستمرار لأشهر عديدة، راصدين ضوء أحمر من النجم بكاميرات مُتطوِّرة حسّاسة للضوء الأحمر.


فلاحظوا انخفاض في الضوء القادم من النجم كُل 2.6 يوم، مُستدلّين بذلك على أنّ الكوكب كان يتحرّك في مدار ويحجب ضوء النجم بشكل دوري.

باستخدام تلك المعلومات، قاموا بعدها بتتبُّع مدار الكوكب وحساب الحجم، المكان، والكتلة بواسطة قياس السرعة القطرية للنجم.

في الحقيقة، تُعد تِلك الطريقة، قياس شدة تذبذُب النجم نتيجة الشد الناشئ من جاذبية الكوكب، الأفضل لقياس حجم كوكب NGTS-1b.


علّق الدكتور دانيل بايليس الباحث الأول للدراسة، أيضًا من جامعة Warwick: »كان اكتشاف كوكب NGTS-1b بمثابة مُفاجأة لنا جميعًا، حيثُ أنّه لم يكن يخطر في الذهن وجود تِلك الكواكب العملاقة حول نجوم صغيرة كهذا النجم، والشيء الأكثر أهمية هو التحدي الذي أمامنا الآن وهو معرفة مدى شيوع أنواع الكواكب هذه في المجرة، وبوجود مُنشأة The Next-Generation Transit Survey، فنحن على أهبة الاستعداد لفعل ذلك«.

تقع تِلك المُنشأة في مرصد (بارانال – Paranal) في قلب صحراء أتاكاما، التابِع للمرصد الجنوبي الأوروبي في تشيلي، لكُنه واحد من ضمن منشآت قليلة تُدار بواسطة أحزاب مُختلِفة، مِثل جامِعات Warwick، Leicester، Cambridge بالمملكة المُتحدة، وجامِعة الملِكة Belfast في كندا أيضًا، مع مرصد جنيف، معهد DLR في برلين، وجامعة تشيلي.

يُدير البروفيسور بيتر ويتلي مُنشأة NGTS، وكان مسرورًا برؤية تِلك النتائِج مُشيدًا: »إنّه شيء مّذهل العمل لقرابة عِقد لتطوير مجموعة تلسكوبات NGTS، ورؤيتها تكتشف أنواع كواكب جديدة وغير مُتوقَّعة.

أتطلّع إلى رؤية ما الأنواع الأُخرى الجديدة والمُثيرة التي يُمكننا اكتشافها».