علماء الفلك يكتشفون كوكبا غريبا له ثلاث شموس!

تبدو الشمس بالنسبة لنا نحن البشر طبيعية تماما، ولكن نظامنا الشمسي هو في الواقع غريب جدا.

والآن، في نظام يبعد 1800 سنة ضوئية، أكد علماء الفلك أخيرا وجود كوكب غازي عملاق يدور حول نجم في نظام نجمي ثلاثي.

ويقع هذا النظام، المسمى KOI-5، في كوكبة Cygnus، وأُكّد وجود كوكب خارج المجموعة الشمسية فيه بعد أكثر من عقد من اكتشافه لأول مرة بواسطة تلسكوب Kepler الفضائي.

وفي الواقع، كان هذا الكوكب – المعروف الآن باسم KOI-5Ab – ثاني مرشح للكشف عن الكواكب الخارجية بواسطة Kepler، عندما بدأ عملياته في 2009.

وقال عالم الفلك ديفيد شاردي، من معهد ناسا لعلوم الكواكب الخارجية: “جرى التخلي عن KOI-5Ab لأنه كان معقدا، وكان لدينا الآلاف من المرشحين. وكانت هناك اختيارات أسهل من KOI-5Ab، وكنا نتعلم شيئا جديدا من Kepler كل يوم، لذلك نُسي KOI-5 في الغالب”.

ويميل صائدو الكواكب الخارجية إلى تجنب تعقيدات أنظمة النجوم المتعددة؛ من بين أكثر من 4300 كوكب خارجي تم تأكيده حتى الآن، ينتمي أقل من 10% إلى أنظمة متعددة النجوم، على الرغم من أن هذه الأنظمة تهيمن على المجرة.

ونتيجة لذلك، لا يُعرف الكثير عن خصائص الكواكب الخارجية في الأنظمة متعددة النجوم، مقارنة بتلك التي تدور حول نجم وحيد.

وبعد اكتشاف Kepler، استخدم شاردي وعلماء فلك آخرون تلسكوبات أرضية مثل مرصد Palomar، ومرصد WM Keck، وتلسكوب Gemini North لدراسة النظام.

وبحلول عام 2014، حددوا نجمين مرافقين، KOI-5B وKOI-5C. وهذا جعل من الصعب للغاية معرفة ما إذا كان الانخفاض في ضوء النجوم الذي لاحظه Kepler ناتجا عن كوكب خارجي أو شيء آخر.

وفي عام 2018، تولى TESS المهمة، وعندما نظر إلى Cygnus، قام أيضا بفرض ضغوط على كوكب خارجي مرشح يدور حول KOI-5A.

وقال شاردي: “قلت لنفسي، أتذكر هذا الهدف. لكننا ما زلنا غير قادرين على تحديد ما إذا كان الكوكب حقيقيا أو ما إذا كان الضوء في البيانات جاء من نجم آخر في النظام – فقد يكون نجما رابعا”.

وبدأ هو وفريقه العمل، وأعادوا تحليل جميع البيانات السابقة.

وفي شهادة ممتازة على قدرات تلسكوباتنا في البحث عن الكواكب، وجد الباحثون أنه نعم، يوجد بالفعل كوكب خارجي في مدار حول KOI-5A، بزاوية منحرفة إلى واحد على الأقل من النجوم في النظام الثلاثي.

وقال شاردي: “لا نعرف الكثير من الكواكب الموجودة في أنظمة النجوم الثلاثية، وهذا الكوكب مميز للغاية لأن مداره منحرف”.

وما تمكّن العلماء من التأكد منه هو أن الكوكب، KOI-5Ab، ربما يكون عملاقا غازيا حوالي نصف كتلة زحل و7 أضعاف حجم الأرض، في مدار قريب جدا مدته خمسة أيام حول KOI-5A.

ويشكّل كل من KOI-5A وKOI-5B، ثنائيا قريبا نسبيا، مع فترة مدارية تبلغ زهاء 30 عاما. ويدور النجم الثالث، KOI-5C، حول الثنائي على مسافة أكبر بكثير، مع فترة تبلغ زهاء 400 عام – أكبر قليلا من مدار بلوتو البالغ 248 عاما.

لذلك، إذا كنت قادرا على الوقوف على KOI-5Ab، فإن KOI-5A سيهيمن على السماء. وسيبدو KOI-5C كنجم لامع للغاية. ومدار KOI-5Ab غير متواز مع KOI-5B، وهو أمر مثير للاهتمام.

وإذا كانت جميع الأجسام تشكلت من القرص الدوار نفسه للمادة، فيجب أن تكون محاذاة إلى حد ما على المستوى نفسه، مثل كواكب المجموعة الشمسية حول خط استواء الشمس.

ويعتقد الباحثون أن KOI-5B يمكن أن يكون تسبب في اضطراب الجاذبية في مدار كوكب خارج المجموعة الشمسية، ما أدى إلى طرده من المحاذاة أثناء تشكل الكوكب. ورأينا أدلة أخرى تشير إلى إمكانية حدوث ذلك.

وكُشف عن نظام النجوم الثلاثية العام الماضي بقرص كوكبي أولي متزعزع بشكل كبير. ومن المحتمل أن تنتهي أي كواكب تتشكل فيها، في مدارات غريبة جدا. لذلك، في حين أننا لم نتأكد من وجود العديد من الكواكب الخارجية في أنظمة النجوم الثلاثية، فإن العثور على المزيد سيساعد علماء الفلك على نمذجة هذه العمليات ومعرفة الديناميات البرية التي تنطوي عليها.

وقال شاردي: “ما يزال لدينا الكثير من الأسئلة حول كيف ومتى يمكن للكواكب أن تتشكل في أنظمة متعددة النجوم، وكيف تقارن خصائصها بالكواكب في أنظمة النجم الواحد. ومن خلال دراسة هذا النظام بمزيد من التفصيل، ربما يمكننا الحصول على نظرة ثاقبة حول كيفية صنع الكون للكواكب”.

وأُعلن عن هذا الاكتشاف في الاجتماع 237 للجمعية الفلكية الأمريكية.