سؤال وجواب مع صيّاد كواكب

آنيتا تشاندران تقابل د. لاليثا سايرام Dr. Lalitha Sairam

س: ما النظام النجمي الثنائي؟
تشير الأنظمة الثنائية E إلى نجمين يدوران حول مركز مشترك لكتلتهما؛ وبصورة عامة الأنظمة النجمية الثنائية هي تلك التي يدور فيها كوكب حول زوج من النجوم، بدلاً من الدوران حول نجم واحد. وهناك نوع آخر من نظام (الكواكب الثنائية) حيث يدور الكوكب حول نجم واحد فقط في نظام نجمي ثنائي.

س: كم عدد هذه الأنظمة المكتشفة إلى الآن، وهل هي نادرة؟
اكتُشِف نحو 14 كوكباً عابراً تدور حول 12 نجماً ثنائياً. إنها نادرة جداً، وذلك أولاً بسبب حدود قدرة رصدنا لها والتحقق منها، وكلها تتطلب قدراً هائلاً من الوقت. عندما تخرج وتنظر إلى السماء ليلاً، ستجد أن ما يقرب من 75% من النجوم التي تراها توجد ضمن أنظمة متعددة، لذا فإن النجوم الثنائية شائعة جداً. إذا استقرأنا ما نعرفه عن النجوم المفردة، فيجب أن نكون قادرين على اكتشاف عديد من الكواكب في الأنظمة النجمية الثنائية باستخدام تقنيات محسنة وتلسكوبات محسنة.

س: ماذا تضمَّن بحثك؟
كانت فكرتنا هي تنفيذ ما يُعرف باسم ”قياسات السرعة الشعاعية E“ للنجوم الثنائية، كجزء من مسح يسمى الأنظمة النجمية الثنائية التي ترافقها كواكب مدارية E (اختصاراً BEBOP)، للرصد في كل من نصفي الكرة الشمالي والجنوبي. في العام 2020، أُعلن أن القمر الصناعي TESS قد رصد كوكباً في نظام نجمي ثنائي في نظام يُسمى TOI-1338 b.

 وبدأنا على الفور في البحث عن هذا الكوكب، ولكن لم يكن لدينا ما يكفي من الوقت لرصده حتى نتمكن من رؤيته، لذلك فقد نفذنا مزيداً من عمليات الرصد للنظام باستخدام التلسكوب الكبير جداً (VLT) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي. عندما بدأنا تحليل البيانات لم يكن ما رأيناه هو الكوكب الذي أُعلن عنه في البدء، والذي كانت له مدة مدارية تبلغ نحو 95 يوماً؛ وبدلاً من ذلك بدأنا نرى إشارة كل 220 يوماً تقريباً. ومع مزيد من التحليل بدأت الإشارة تصير أوضح وأبرز، ويُطلق على هذا الكوكب الذي يدور في مدة 220 يوماً اسم BEBOP-1c، ليكون هو ثاني اكتشاف على الإطلاق لنظام نجمي ثنائي متعدد الكواكب.

س: ما ”طريقة السرعة الشعاعية“ التي استخدمتها لكشف الكوكب BEBOP-1c؟
نحن نعلم أن الجرمَين الموجودين في المدار يمارس كل منهما قوة جذب على الآخر. عندما تجلسين هنا على الأرض وترصدين نظاماً نجمياً وكوكبياً، فإن آلية التجاذب التي تحدث بينهما بسبب الجاذبية تسبب ترنح النجم، مما يؤدي إلى تحويل الضوء من النجم نحوكِ وبعيداً عنكِ. وهذا ما يسمى بالانزياح الأحمر Redshift والانزياح الأزرق Blueshift. وبقياس مقدار الانزياح يمكنك قياس مدى كتلة الجرم الذي يمارس قوة الجذب. هكذا أمكن اكتشاف أول كوكب نجمي: 51 Pegasi b.

س: ما الذي يمكن أن يتعلمه العلماء والجمهور من دراسة كواكب أنظمة النجوم الثنائية؟
إنها تتحدى أفكارنا عن كيفية نشوء الكواكب. نرى أن هذه الكواكب تتشكل في بيئات أكثر تعقيداً، ولذا فقد تكون عملية نشوئها مختلفة تماماً مقارنة بما عرفناه. لكن بوجه عام ما يثير اهتمام الأشخاص الذين شاهدوا سلسلة حرب النجوم Star Wars، هو أن الكوكب BEBOP-1c هو كوكب شبيه بكوكب ”تاتوين“ Tatooine. الكوكب تاتوين هو وطن خيالي لشخصية لوك سكاي ووكر Luke Skywalker في سلسلة حرب النجوم، وله شمسان وشروقان. على الكوكب BEBOP-1c إذا كان له سطح سترين شروقين لشمسين هناك، تماماً كما هي الحال على كوكب تاتوين. ولكن مع الأسف فإن أوجه الشبه تنتهي عند هذا الحد، ولكنها طريقة لطيفة بالنسبة إلى الجمهور لينظر إلى علم الفلك كمزيج من الخيال الذي يمكنهم ربطه بحياة حقيقية.

س: هل يمكن أن يكون لكوكب ثلاثة نجوم؟
كانت هناك قياسات تشير إلى احتمال وجود كواكب تدور حول ثلاثة نجوم، ولكن لا يوجد دليل قاطع إلى الآن. من المحتمل أن تكون هذه الكواكب بعيدة عن النجم ذاته حتى تتمكن من البقاء على قيد الحياة فلو كانت قريبة جداً، فإن قوة الجذب من ثلاثة نجوم ستكون غير مستقرة إلى درجة كبيرة بحيث لا يتمكن الكوكب من البقاء في قيد الحياة وهذا يعني أنه ستكون أمامنا أوقاتُ انتظار طويلة حتى نتمكن من اكتشاف هذه الكواكب.