رصد كوكبين خارجين يدوران بعيدا حول نجمهما

شفق نيوز/ اكتشف فريق دولي من العلماء باستخدام التلسكوب المداري TESS كوكبين خارجيين عملاقين يدوران حول نجم فتي هو القزم البرتقالي TOI-4600.

ويقوم أحد هذين الكوكبين بدورة كاملة حول النجم في مدة قياسية قدرها 482 يوما. وقال المركز الصحفي للجامعة الأمريكية في نيو مكسيكو الخميس 31 أغسطس إن اكتشافه يؤكد إمكانية استخدام TESS للبحث عن الكواكب الخارجية البعيدة جدا عن النجوم. ونشرت الدراسة في مجلة  The Astrophysical Journal Letters.

يذكر أن الكواكب الخارجية الكبيرة ذات الفترة المدارية الطويلة حول قزم برتقالي تنتمي إلى فئة ما يسمى بالمشتري الدافئ، وهي عمالقة غازية ذات فترة مدارية تتراوح من 10 أيام إلى 200 يوم، ونصف قطرها لا يقل عن 6 أضعاف نصف قطر الأرض. ويبعث  هذا الاكتشاف على أمل بأن يتمكن علماء الفلك في المستقبل من اكتشاف كواكب ذات فترة مدارية طويلة مماثلة لكواكب النظام الشمسي.

وقد توصلت إلى هذا الاستنتاج مجموعة من علماء الفلك بقيادة جوشوا وين، الأستاذ في جامعة برينستون. ويشار إلى أن اكتشاف الكوكبين يوسع إلى حد بعيد إمكانية تطبيق طريقة العبور، وهي الطريقة الرئيسية لاكتشاف الكواكب الخارجية، والتي يتتبع فيها العلماء التقلبات في التدفق الضوئي للنجوم المرتبطة بمرور الكواكب أمامهم.

بينما من السهل اكتشاف هذه التقلبات بالنسبة للكواكب الخارجية الواقعة بالقرب من النجوم نسبيا حيث يحدث عبورها كثيرا. لكن تطبيق هذه الطريقة أصعب بكثير على الأجرام الفضائية البعيدة عن النجوم، والتي نادرا ما تمر عبر قرص النجم. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الأداة الرئيسية للبحث عن الكواكب الخارجية، وهي التلسكوب المداري TESS، تراقب باستمرار رقعة واحدة من السماء لمدة 28 يوما فقط.

وتمكن الباحثون أولا من التغلب على هذه الصعوبات أثناء رصد النجم  TOI-4600 الموجود في كوكبة التنين على مسافة 700 سنة ضوئية من الأرض. وإنه قزم برتقالي صغير نسبيا، وهو أدنى إلى حد ما من الشمس من حيث الكتلة ونصف القطر. واكتشف العلماء عام 2019 أدلة محتملة على وجود كواكب حول هذا النجم، لكن بحثهم والتحقق من وجودها بعد ذلك استغرق أكثر من 3 أعوام.

وخلال هذا الوقت رصد تلسكوب TESS المداري النجم خمس مرات وسجل عدة انخفاضات دورية في لمعانه المرتبط بمرور كوكبيْن كبيرين، اسمهما TOI-4600b وTOI- 4600c. وأولهما هو كوكب أكبر من نبتون ويدور حول النجم في 83 يوما، في حين أن الأخير يشبه زحل في الحجم ويحقق رقما قياسيا يبلغ 482 يوما في السنة.

وسمح هذا الاكتشاف لمرصد TESS بتحطيم الرقم القياسي الذي سجله سلفه التلسكوب المداري "كيبلر" لاكتشاف كوكب Kepler-553c الذي يدور حول نجمه في 328 يوما. بالإضافة إلى ذلك، فإن كلا الكوكبيْن أقرب بكثير من حيث درجة الحرارة إلى زحل وغيره من الكواكب الغازية العملاقة في النظام الشمسي، مما يجعل دراستهما أكثر إثارة للاهتمام من مئات كواكب المشتري الساخنة التي تم اكتشافها خلال العقد ونصف العقد الماضيين على مسافات قريبة من النجوم.

وحسب العلماء، فإن فرصة تالية لدراسة هذه الكواكب بمزيد من التفصيل ستكون متاحة لعلماء الفلك في أكتوبر المقبل، عندما يمر TOI-4600c مرة أخرى عبر قرص النجم. 

وستساعدهم القياسات الجديدة، في تدقيق المواصفات المدارية لهذا العملاق الغازي وكتلته والحصول على المعلومات الأولى عن تكوينه ومظهره باستخدام مرصد مداري آخر، وهو تلسكوب JWST.