اكتشاف نظام نجمي بميزة شبيهة بمجرة درب التبانة قد يحمل كوكبا سريا

تُظهر صور مجرة درب التبانة نمطا ملتفا من "الأذرع" الحلزونية المليئة بالنجوم الممتدة إلى الخارج من المركز الذي يحتوي على ثقب أسود.

ولكن المجرات ليست الهياكل الحلزونية الوحيدة في الكون، فقد لوحظت أنماط مماثلة في أقراص من سحب الغاز والغبار المحيطة ببعض النجوم الفتية، وهي أنظمة كوكبية في طور التكوين.

وهذه الأقراص التي تسمى أقراص الكواكب الأولية، والتي تعد موطن ولادة الكواكب الصغيرة، وهي مصدر اهتمام كبير للعلماء كونها تقدم لمحات عما قد يبدو عليه النظام الشمسي وهو في مهده وكيف يمكن أن تتشكل الكواكب بشكل عام. لطالما اعتقد العلماء أن الأذرع الحلزونية في هذه الأقراص يمكن أن تكون ناتجة عن كواكب وليدة، ومع ذلك لم يتم اكتشاف أي منها حتى الآن.

في ورقة بحثية نُشرت في مجلة Nature Astronomy، كشف علماء من جامعة أريزونا كيف يمكن أن يولّد كوكب عملاق أذرعا حلزونية في القرص الغباري الذي يحيط بنجمه.

وقال المؤلف الرئيسي للدراسة كيفين واغنر، عالم الفلك بجامعة أريزونا، في بيان: "تقدم دراستنا دليلا قويا على أن هذه الأذرع الحلزونية ناتجة عن كواكب عملاقة".

واكتشف العلماء كوكبا خارجيا عملاقا، يُدعى MWC 758c، يولّد الأذرع الحلزونية في نظام الكواكب الوليدة. وتقترح الورقة البحثية احتمالات حول سبب كفاح العلماء للعثور على هذا الكوكب في الماضي، وكذلك كيف يمكن أن تنطبق أساليبهم على اكتشاف الكواكب المخفية الأخرى في ظروف مماثلة.

ويقع الكوكب الخارجي MWC 758c، في نظام نجمي على بعد نحو 500 مليون سنة ضوئية من الأرض.

#USNRL researchers used thermal-infrared observations to see through circumstellar dust and discover a hidden planet forming around a young star. Learn more in the article at @Nature.com. #astronomyhttps://t.co/wjiifjp6Vw

— U.S. Naval Research Laboratory (@USNRL) July 7, 2023

ويقول العلماء إن عمر النجم المضيف يبلغ بضعة ملايين من السنين فقط، وهو "رضيع" مقارنة بشمسنا التي يبلغ عمرها 4.6 مليار سنة. وبالتالي، ما يزال النظام يحتوي على قرص كوكبي أولي، حيث يستغرق الأمر نحو 10 ملايين سنة حتى يتم إخراج حطام القرص (مزيج من الغبار والأجسام الصخرية التي لم تتكثف بعد في الأجرام السماوية) من النظام، أو التهامه بواسطة النجم، أو تشكيله الكواكب والأقمار والكويكبات والمذنبات.

Star system with galaxy-like 'arms' may be holding a secret planet https://t.co/x7xdYkmBXb

— Live Science (@LiveScience) July 12, 2023

وما يزال النجم المضيف واقعا في مركز القرص الكوكبي الأولي. ويشار إلى أن MWC 758c هو عملاق غازي كتلته ضعف كتلة المشتري. ويعتقد العلماء أن ثقل الجاذبية لهذا الكوكب العملاق سمح له بنحت القرص الكوكبي الأولي الذي يتواجد فيه عن طريق مد الغاز المحيط إلى أذرع طويلة بينما يدور الكوكب حول نجمه المضيف. وأضاف الفريق أن كوكب المشتري ربما لعب دورا مماثلا في تشكيل نظامنا الشمسي.

واكتشف هذا القرص الكوكبي الأولي في عام 2013، لكن العلماء لم يتمكنوا من تأكيد وجود MWC 758c حتى الآن. واتضح أن عملاق الغاز كان من الصعب رؤيته لأنه أحمر للغاية. ومن المعروف أن أطوال موجات الضوء الأطول والحمراء يصعب التقاطها باستخدام التلسكوبات الأرضية. لكن الفريق استخدم مقياس التداخل ذا العينين الكبيرتين في ولاية أريزونا، وهو أحد أكثر التلسكوبات حساسية تجاه اللون الأحمر على الإطلاق.

وقد يساعد احمرار MWC 758c على تفسير سبب عدم رصد عمالقة الغاز حتى الآن وهي تدور حول أقراص كوكبية أولية حلزونية أخرى. ويأمل الباحثون في تأكيد ملاحظاتهم باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) العام المقبل.