کشف سیستم ستاره‌ای شبیه به سیاره وارونه

[ERF@N]

آنچه در ابتدا یک سیاره وارونه به نظر می‌رسد، در واقع، شیوه جدیدی برای مطالعه سیستم‌های ستاره‌ای دوگانه ارائه می‌دهد.

«اتان کروز»، دانشجوی دانشگاه واشنگتن، با استفاده از تلسکوپ فضایی کپلر مدعی شدع آنچه در ابتدا مانند یک سیاره وارونه به نظر می‌رسید، در واقع سیستمی برای مطالعه سیستم‌های ستاره‌ای دوگانه است.

مطالعه کروز، نخستین سیستم ستاره‌ای دوگانه خود- لنزینگ را تایید می‌کند؛ سیستمی که در آن، جرم ستاره نزدیک‌تر را می‌توان با میزان نوری که از ستاره همراه دورترش بزرگ‌نمایی می‌کند، اندازه‌گیری کرد. اگرچه خورشید تنهاست، حدود 40 درصد از ستارگان مشابه در سیستم‌های ستاره‌ای دوگانه یا چندگانه هستند که حول همتایانشان در یک رقص گرانشی می‌چرخند.

ستاره‌شناسان، سیاره‌های بسیار دوردست را با تیره‌شدن نور و زمانی که یک سیاره‌ از مقابل ستاره میزبانش می‌گذرد، کشف می‌کنند. با این حال، کروز هنگام مطالعه با تلسکوپ کپلر، مولفه‌ای را در سیستم ستاره‌ای KOI-3278 مشاهده کرد که سوال‌برانگیز بود.

کشف وی درست مانند یک سیاره وارونه بود؛ آنچه معمولا انتظار می‌رود نوعی تیرگی در شفافیت است اما مشاهدات کروز در این سیستم کاملا خلاف انتظار بود.

دو ستاره KOI-3278 که در فاصله 2600 سال نوری و در صورت فلکی Lyra هستند، هنگامی که در بازه زمانی 88.18 روز حول یکدیگر می‌چرخند، به نوبت در فاصله نزدیک‌تری از زمین قرار می‌گیرند.

این دو ستاره نزدیک به 70 میلیون کیلومتر و تقریبا به اندازه فاصله عطارد از خورشید از یکدیگر فاصله دارند و کوتوله سفیدرنگ، ستاره در حال خنک شدنی است که تصور می‌شود در مرحله نهایی عمرش بوده و اندازه آن به اندازه زمین است اما 200 هزار برابر پرجرم‌تر از آن است.

در این سیستم، افزایش مشاهده‌شده در نور و نه تاریک‌شدنی که کروز تصور می‌کرد در حال مشاهده آن است، کوتوله سفید بود که نور همسایه دورترش را از طریق عدسی گرانشی خمیده و تقویت می‌کرد.

کروز گفت: نکته جالب در این سیستم آن بود که اثر لنزینگ به حدی قوی بود که ما قادریم از آن برای اندازه‌گیری جرم ستاره کوتوله سفید و نزدیک‌تر استفاده کنیم و به جای مشاهده تاریک‌شدن نور، شفاف‌شدن را از طریق بزرگنمایی گرانشی در این حالت مشاهده کردیم. اثر عدسی گرانشی در این سیستم بسیار قوی‌تر بود و هر چه فاصله بیشتری باشد، اثر قوی‌تر است.

تاکنون روش عدسی گرانشی فقط برای موارد یک ستاره نزدیک و یک ستاره دور به کار می‌رفت؛ این دو فقط هم راستا بودند و زمانی که از یکدیگر جدا می‌شدند، این اثر دیگر تکرار نمی‌شد. زمانی که این دو ستاره از خلال کهکشان عبور می‌کنند، هرگز به یکدیگر باز نخواهند گشت بنابراین اثر عدسی گرانشی فقط یک بار مشاهده می‌شود و دیگر تکرار نمی‌شود. اما در حالت سیستم ستاره‌ای جدید KOI-3278، به دلیل این که ستارگان حول یکدیگر می‌چرخند، این اثر هر 88 روز یک بار تکرار می‌شود.

کوتوله‌های سفید شاخص‌های مهمی برای تعیین عمر کهکشان هستند و با گسترش درکشان از آن‌ها، دانشمندان گامی به یادگیری در خصوص عمر کهکشان نزدیک می‌شوند.

جزئیات این مطالعه در مجله Science منتشر شد.