البحث عن الكواكب الخارجية في أقراص الحطام
قرص الحطام الغني بالغاز حوالي 49 Ceti

انطباع فنان عن قرص حطام نجمي مغبر ، يُعتقد أنه ينتج عندما تصطدم كويكبات أو كواكب صغيرة أخرى وتتفتت. قام علماء الفلك الذين يدرسون قرص الحطام حول النجم HD 206893 بتصوير فجوة واسعة في القرص تمتد من حوالي 50 إلى 185 وحدة فلكية من النجم. بعد نمذجة النظام ، استنتجوا أنه يحتوي على كوكب كتلته 1.4 كوكب المشتري يدور حول 79 وحدة من النجم المركزي. الائتمان: NAOJ

أقراص الحطام حول نجوم التسلسل الرئيسي هي أحزمة ضعيفة من الغبار يُعتقد أنها تنتج عندما تصطدم كويكبات أو كواكب صغيرة أخرى وتتشظي. إنها شائعة: أكثر من ربع جميع النجوم في التسلسل الرئيسي بها أقراص حطام ، وبما أنه يصعب اكتشاف هذه الأقراص ، فمن المحتمل أن يكون الكسر أعلى من ذلك. الأدوات الحالية قادرة فقط على اكتشاف أقراص الحطام في الأنظمة التي تكون على الأقل مرتبة من حيث الحجم أكثر إضاءة من القرص الناتج عن حزام كايبر للنظام الشمسي (المنطقة الممتدة من مدار نبتون حوالي ثلاثين وحدة فلكية إلى حوالي خمسين وحدة فلكية).

يستحق الغبار الموجود في أقراص الحطام الدراسة في حد ذاته ولكنه يوفر أيضًا فرصة لتتبع خصائص أنظمة الكواكب. أكبر حبيبات الغبار (تلك التي يصل حجمها إلى ملليمتر) ، والتي يتم قياس انبعاثها الحراري الجماعي باستخدام تلسكوبات مثل ألما (مجموعة Atacama Large Millimeter / submillimeter) ، نسبيًا لا تتأثر بالرياح النجمية أو ضغط الإشعاع. بدلاً من ذلك ، يكشف توزيعها عن آثار الجاذبية والاصطدامات. “المنطقة الفوضوية” هي المنطقة الممتدة حول كوكب حيث لا يوجد للغبار مدارات جاذبية مستقرة ، مما يؤدي إلى فجوة يعتمد عرضها من بين أشياء أخرى على كتلة الكوكب. يمكن أن يخلق كوكب في قرص حطام مثل هذه الفجوة ، وبالتالي يمكن استخدام قياسات أبعاد الفجوة لاستنتاج كتلة الكوكب – وهو مفتاح كوكب خارج المجموعة الشمسية المعلمة التي يصعب الحصول عليها بخلاف ذلك.

CfA كان عالما الفلك شون أندروز وديفيد ويلنر أعضاء في فريق استخدم ALMA لدراسة قرص الحطام المعروف حول النجم HD 206893 على بعد 135 سنة ضوئية منا. للنجم أيضًا رفيق ثنائي قزم بني يدور حول حوالي 10 درجة مئوية وكتلته حوالي 15-30 كوكب المشتري-الجماهير. تحل صور ALMA القرص مكانيًا – يمتد من حوالي 50-185 وحدة فلكية – ووجد علماء الفلك دليلًا على وجود فجوة تمتد من حوالي 63 إلى 94 وحدة فلكية. إذا تم نحت الفجوة بواسطة كوكب واحد في مدار دائري ، فإن نظرية المنطقة الفوضوية تشير إلى أن الكوكب يجب أن تكون كتلته حوالي 1.4 كتلة كوكب المشتري ويدور حوله عند حوالي 79 وحدة فلكية. تتمتع ملاحظات ALMA المستقبلية عالية الدقة بالقدرة على المساعدة في تقييد السلوك الديناميكي للقزم البني وكذلك تحسين توصيف الكوكب الجديد المستنتج.

المرجع: “حل الهيكل في قرص الحطام حول HD 206893 باستخدام ALMA” بقلم آفا نيدرلاندر ، أ. ميريديث هيوز ، آنا جيه فيهر ، كيفن إم فلاهيرتي ، كيت يل سو ، أتيلا مور ، يوجين تشيانغ ، شون إم أندروز ، ديفيد ويلنر وسيباستيان مارينو ، 6 أغسطس 2021 ، مجلة الفيزياء الفلكية.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abdd32

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *