کشف جدید «جیمز وب» درباره قرص‌های پیش‌سیاره‌ای

مشاهدات «تلسکوپ فضایی جیمز وب» نشان می‌دهند که قرص‌های پیش‌سیاره‌ای می‌توانند بیشتر از حد تصور دوام بیاورند.

کد خبر: ۷۸۳۳۳۹

تاریخ: ۱۶ اسفند ۱۴۰۳ - ۰۵:۰۱

به گزارش ایران اکونومیست، اگر چیزی به نام آلبوم عکس کیهان وجود داشت، ممکن بود شامل عکس‌هایی از قرص‌های شبیه به پنکیک متشکل از گاز و غبار باشد که اطراف ستاره‌های تازه تشکیل‌شده در کهکشان راه شیری می‌چرخند. اعتقاد بر این است که این قرص‌های موسوم به «قرص‌های تشکیل‌دهنده سیاره» یا «قرص‌های پیش‌سیاره‌ای»(Protoplanetary disks)، یک ویژگی کوتاه‌مدت در اطراف بیشتر ستاره‌های جوان - اگر نگوییم همه – هستند و مواد خام را برای تشکیل سیاره‌ها فراهم می‌کنند.

به نقل از فیز، بیشتر این مهدهای سیاره‌ای عمر کوتاهی دارند و معمولا فقط حدود ۱۰ میلیون سال دوام می‌آورند که براساس استانداردهای کیهانی، یک وجود زودگذر است. پژوهشگران «دانشگاه آریزونا»(UArizona) در یک یافته شگفت‌انگیز کشف کرده‌اند که قرص‌های پیش‌سیاره‌ای می‌توانند ستاره‌های میزبان خود را بسیار طولانی‌تر از آنچه پیشتر تصور می‌شد مورد لطف قرار دهند؛ به این شرط که ستاره‌ها کوچک - یک دهم جرم خورشید یا کمتر - باشند.

این گروه پژوهشی به سرپرستی «فنگ لانگ»(Feng Long) دانشیار دانشگاه آریزونا، مشاهدات دقیقی را درباره یک قرص پیش‌سیاره‌ای ۳۰ میلیون ساله گزارش داده‌اند. مقاله آنها با ارائه اولین تحلیل شیمیایی دقیق از یک قرص پیش‌سیاره‌ای با عمر طولانی به کمک «تلسکوپ فضایی جیمز وب»، اطلاعات جدیدی را درباره شکل‌گیری سیاره و قابلیت سکونت سیاره‌های بیرون از منظومه شمسی ارائه می‌دهد.

لانگ گفت: قرص‌های پیش‌سیاره‌ای، تصاویری را از منظومه‌های سیاره‌ای در اختیار ما قرار می‌دهند که از جمله آنها نگاه اجمالی به دوران کودکی منظومه شمسی ماست. تا زمانی که ستاره جرم مشخصی داشته باشد، تشعشعات پرانرژی ستاره جوان، گاز و غبار را از قرص خارج می‌کنند و قرص دیگر نمی‌تواند ماده خام برای ساخت سیاره‌ها باشد.

این گروه پژوهشی، یک ستاره‌ با نام رسمی «WISE J044634.16–262756.1B» را که بیشتر با نام «J0446B» شناخته می‌شود، در صورت فلکی «کبوتر»(Columba) در فاصله حدود ۲۶۷ سال نوری از زمین مشاهده کردند و دریافتند که قرص پیش‌سیاره‌ای آن سه برابر بیشتر از حد انتظار دوام آورده است.

لانگ گفت: اگرچه می‌دانیم که بیشتر قرص‌های پیش‌سیاره‌ای در عرض ۱۰ میلیون تا ۲۰ میلیون سال پراکنده می‌شوند اما قرص انواع خاصی از ستاره‌ها می‌تواند بسیار بیشتر دوام بیاورد. از آنجا که مواد موجود در قرص، مواد اولیه ساخت سیاره‌ها را فراهم می‌کنند، طول عمر قرص تعیین می‌کند که سیستم برای تشکیل سیاره‌ها چقدر زمان دارد.

حتی با وجود این که ستاره‌های کوچک قرص‌های خود را برای مدت طولانی‌تری حفظ می‌کنند، ساختار شیمیایی قرص آنها تغییر قابل توجهی را به وجود نمی‌آورد. ترکیب شیمیایی مشابه بدون در نظر گرفتن سن نشان می‌دهد که شیمی تغییر زیادی نمی‌کند؛ حتی زمانی که قرص به سن بالا می‌رسد. این محیط شیمیایی پایدار و بلندمدت می‌تواند زمان بیشتری را برای تشکیل سیاره‌های اطراف ستاره‌های کم‌جرم فراهم کند.

پژوهشگران با تحلیل محتوای گاز قرص، این احتمال را رد کردند که قرص اطراف J0446B یک قرص به اصطلاح «خرده‌قرص»(Debris disk) است. خرده‌قرص یک نوع قرص با دوام‌تر است و از مواد نسل دوم تشکیل شده که در اثر برخورد اجرام شبیه به سیارک‌ها تولید می‌شوند.

«چنگیان زی»(Chengyan Xie) از پژوهشگران این پروژه گفت: ما گازهایی مانند هیدروژن و نئون را شناسایی کردیم که به ما می‌گویند هنوز گاز اولیه در قرص اطراف J0446B باقی مانده است.

این پژوهش در «Astrophysical Letters Journal» به چاپ رسید.