يمكن أن يكون الجسم الضخم قمرًا بين نجميًا ، وهو اكتشاف نادر

 

ربما وجد علماء الفلك قمرًا مختلفًا تمامًا عن أي شيء في نظامنا الشمسي.

إنه الجسم الفضائي الثاني الذي تم اكتشافه والذي قد يكون قمرًا خارجيًا أو قمرًا خارج نظامنا الشمسي. تم العثور على القمر العملاق يدور حول كوكب بحجم المشتري يسمى كبلر 1708 ب ، يقع على بعد 5500 سنة ضوئية من الأرض.

نُشرت دراسة تفصيلية عن هذه النتائج يوم الخميس في مجلة Nature Astronomy.

الجسم السماوي المكتشف حديثًا أكبر بمقدار 2.6 مرة من الأرض. لا يوجد تناظرية لمثل هذا القمر الكبير في نظامنا. كمرجع ، قمرنا أصغر بـ 3.7 مرة من الأرض.

إنها المرة الثانية التي يجد فيها ديفيد كيبينغ ، الأستاذ المساعد في علم الفلك ورئيس مختبر Cool Worlds في جامعة كولومبيا ، وفريقه مرشحًا للقمر الخارجي. اكتشفوا الأول ، قمر بحجم نبتون يدور حول كوكب خارجي عملاق يسمى Kepler-1625b ، في عام 2018.

وقال كيبينغ في بيان: "اكتشف علماء الفلك أكثر من 10000 كوكب خارج المجموعة الشمسية حتى الآن ، لكن الأقمار الخارجية تمثل تحديًا أكبر بكثير". "إنهم أرض مجهولة."

يمكن أن يؤدي فهم المزيد عن الأقمار ، مثل كيفية تشكلها ، وما إذا كان بإمكانها دعم الحياة ، وما إذا كانت تلعب دورًا في قابلية الكواكب للسكنى المحتملة ، إلى فهم أكبر لكيفية تشكل أنظمة الكواكب وتطورها.

أشياء يصعب العثور عليها

لا يزال كيبينغ وفريقه يعملون على تأكيد أن المرشح الأول الذي وجدوه هو في الواقع exomoon ، ومن المحتمل أن يواجه هذا الاكتشاف الأخير نفس المعركة الشاقة.

الأقمار شائعة في نظامنا الشمسي ، الذي يحتوي على أكثر من 200 قمر صناعي طبيعي ، لكن البحث الطويل عن أقمار بين النجوم لم يكن مثمرًا إلى حد كبير. نجح علماء الفلك في تحديد مواقع الكواكب الخارجية حول النجوم خارج نظامنا الشمسي ، ولكن يصعب تحديد الأقمار الخارجية نظرًا لصغر حجمها.

تم اكتشاف أكثر من 4000 كوكب خارجي مؤكد عبر المجرة ، لكن هذا لا يعني أن العثور عليها كان سهلاً. تم اكتشاف العديد منها باستخدام طريقة العبور ، أو البحث عن انخفاضات في ضوء النجوم عندما يمر كوكب أمام نجمه. من الصعب للغاية اكتشاف الأقمار الأصغر حجمًا والتي تسبب المزيد من الانخفاضات الضئيلة في ضوء النجوم.

للعثور على هذا القمر الثاني المحتمل ، استخدم كيبينج وفريقه بيانات من مهمة كبلر للبحث عن الكواكب المتقاعدة التابعة لوكالة ناسا لمسح بعض أبرد الكواكب الخارجية العملاقة الغازية التي وجدها التلسكوب. استخدم الباحثون هذه المعايير في بحثهم لأنه في نظامنا الشمسي ، يمتلك عملاقا الغاز كوكب المشتري وزحل معظم الأقمار التي تدور حولهما.

من بين 70 كوكبًا قاموا بدراستها ، كشف واحد فقط عن إشارة مصاحبة بدت وكأنها قمر ، مع احتمال 1٪ فقط أن يكون شيئًا آخر.

قال كيبينغ "إنها إشارة مستعصية". "ألقينا بالوعة المطبخ على هذا الشيء لكنه لن يختفي."

3 طرق يمكن أن يتشكل بها القمر

يشترك المرشح المكتشف حديثًا في أوجه التشابه مع أول اكتشاف محتمل للقمر الخارجي. كلاهما غازي على الأرجح ، وهو ما يمثل حجمهما الهائل ، وهما بعيدان عن النجوم المضيفة.

هناك ثلاث نظريات أولية حول كيفية تشكل الأقمار. أحدهما عندما تصطدم أجسام فضائية كبيرة وتتحول المادة المنفجرة إلى قمر. آخر هو الالتقاط ، عندما يتم التقاط الأشياء وسحبها إلى مدار حول كوكب كبير - مثل قمر نبتون تريتون ، والذي يُعتقد أنه كائن تم التقاطه في حزام كايبر. والثالث هو تكوين أقمار من المواد ، مثل الغاز والغبار الذي يدور حول النجوم ، مما خلق الكواكب في الأيام الأولى للنظام الشمسي.

من الممكن أن يكون كلا المرشحَين للقمر الخارجي قد بدآ ككواكب تم جرها في النهاية إلى مدار حول كواكب أكبر مثل كبلر 1625b وكبلر 1708 ب.

من المحتمل أن تكون الأقمار العملاقة حالة شاذة

يعتقد Kipping أنه من غير المحتمل أن تكون جميع الأقمار خارج نظامنا الشمسي كبيرة مثل هذين المرشحين ، مما قد يجعلهما غريبين ، بدلاً من المعيار. وقال "أول اكتشافات في أي مسح ستكون بشكل عام غريبة الأطوار". "الأشياء الكبيرة التي يسهل اكتشافها ببساطة بحساسيتنا المحدودة."

للتأكد من أن المرشحَين هما من الأقمار الخارجية سيتطلب متابعة من تلسكوب هابل الفضائي وتلسكوب جيمس ويب الفضائي في عام 2023. وفي الوقت نفسه ، يواصل كيبينغ وفريقه جمع الأدلة لدعم الأقمار الخارجية.

حقيقة أن كل كوكب مرتبط يستغرق أكثر من عام أرضي لإكمال مدار حول نجمه يؤدي إلى إبطاء عملية الاكتشاف.

قال كيبينغ: "التأكيد يتطلب رؤية القمر يتكرر عدة مرات". "إن طبيعة الفترة الطويلة للكواكب المستهدفة تعني أن لدينا فقط عبوران في متناول اليد هنا ، وهذا لا يكفي لرؤية سلسلة من عمليات العبور على القمر ضرورية للمطالبة باكتشاف مؤكد."

إذا تم تأكيدها ، فقد تكون بداية قبول جديد بأن الأقمار الخارجية شائعة مثل الكواكب الخارجية خارج نظامنا الشمسي.

لم يتم اكتشاف أول كوكب خارجي حتى التسعينيات ، ولم يتم الكشف عن الجزء الأكبر من الكواكب الخارجية المعروفة اليوم حتى إطلاق كبلر في عام 2009.

قال كيبينغ "هذه الكواكب غريبة مقارنة بنظامنا الداخلي". "لكنهم أحدثوا ثورة في فهمنا لكيفية تشكل أنظمة الكواكب."