צילום ישיר נדיר של כוכבי לכת סביב שמש הדומה לשלנו

התמונה צולמה מהמצפה האירופי הדרומי (ESO) במדבר אטאקמה בצ’ילה * זאת הפעם הראשונה שאסטרונומים צפו ישירות ביותר מכוכב לכת אחד שמקיף כוכב הדומה לשמש

הטלסקופ הגדול מאוד (VLT) של המצפה האירופי הדרומי (ESO) צילם את התמונה הראשונה אי פעם של כוכב צעיר הדומה לשמש שמלווה בשני כוכבי לכת חוץ שמשיים ענקיים. תמונות של מערכות עם כוכבי לכת חוץ שמשיים מרובים נדירות מאוד, ועד עכשיו אסטרונומים מעולם לא צפו ישירות ביותר מכוכב לכת אחד שמקיף כוכב הדומה לשמש. התצפיות יכולות לעזור לאסטרונומים להבין איך כוכבי לכת נוצרו והתפתחו סביב השמש שלנו.

המכשיר SPHERE בטלסקופ הגדול מאוד של ESO צילם את התמונה הראשונה אי פעם של כוכב צעיר הדומה לשמש שמלווה בשני כוכבי לכת חוץ שמשיים ענקיים.

רק לפני כמה שבועות, ESO גילה מערכת פלנטרית נולדת בתמונה חדשה ומהממת של VLT. עכשיו אותו טלסקופ, באמצעות אותו מכשיר, צילם את התמונה הישירה הראשונה של מערכת פלנטרית סביב כוכב הדומה לשמש שלנו, שנמצא במרחק של בערך 300 שנות אור ונקרא TYC 8998-760-1.

“התגלית הזאת היא תצלום בזק של סביבה שמאוד דומה למערכת השמש שלנו, אבל בשלב הרבה יותר מוקדם של ההתפתחות שלה”, אומר אלכסנדר בון, דוקטורנט באוניברסיטת ליידן בהולנד, שהוביל את המחקר החדש שפורסם היום (22 ביולי 2020) בכתב העת The Astrophysical Journal Letters.

“למרות שאסטרונומים גילו בעקיפין אלפי כוכבי לכת בגלקסיה שלנו, רק חלק קטן מאוד מכוכבי הלכת החוץ שמשיים האלה צולמו ישירות”, אומר המחבר המשותף מתיו קנוורתי, פרופסור חבר באוניברסיטת ליידן, והוסיף: “תצפיות ישירות חשובות בחיפוש אחרי סביבות שיכולות לתמוך בחיים”. הצילום הישיר של שני כוכבי לכת חוץ שמשיים או יותר סביב אותו כוכב נדיר אפילו יותר, רק שתי מערכות כאלה נצפו ישירות עד כה, שתיהן סביב כוכבים ששונים מאוד מהשמש שלנו. התמונה החדשה של VLT של ESO היא התמונה הישירה הראשונה של יותר מכוכב לכת חוץ שמשי אחד סביב כוכב הדומה לשמש. VLT של ESO גם היה הטלסקופ הראשון שצילם ישירות כוכב לכת חוץ שמשי, ב-2004, כשצילם כתם אור סביב ננס חום, סוג של כוכב “כושל”.

המכשיר SPHERE בטלסקופ הגדול מאוד של ESO צילם את התמונה הראשונה אי פעם של כוכב צעיר הדומה לשמש שמלווה בשני כוכבי לכת חוץ שמשיים ענקיים, שנמצא במרחק של בערך 300 שנות אור מהארץ. הסרטון הזה לוקח אותנו למסע אל המערכת הזאת.

“הצוות שלנו הצליח עכשיו לצלם את התמונה הראשונה של שני ענקיים גזיים מלווים שמקיפים אנלוג סולרי צעיר”, אומרת מדלנה רג’יאני, חוקרת פוסט דוקטורט מהאוניברסיטה המלכותית לאובן, בלגיה, שהשתתפה אף היא במחקר. אפשר לראות את שני כוכבי הלכת בתמונה החדשה כשתי נקודות אור בהירות במרחק מכוכב האם שלהם, שנמצא בקצה השמאלי עליון של התמונה (תלחצו על התמונה כדי לראות את כולה). על ידי צילום תמונות שונות בזמנים שונים, הצוות הצליח להבדיל בין כוכבי הלכת וכוכבי הרקע.

שני הענקים הגזיים מקיפים את הכוכב המארח שלהם במרחקים של פי 160 ובערך פי 320 מהמרחק בין הארץ והשמש. זה אומר ששני כוכבי הלכת האלה הרבה יותר רחוקים מהכוכב שלהם מאשר צדק או שבתאי, גם הם שני ענקים גזיים, רחוקים מהשמש: הם נמצאים במרחק של רק פי 5 ו-10 מהמרחק בין הארץ והשמש, בהתאמה. הצוות גם מצא ששני כוכבי הלכת החוץ שמשיים הרבה יותר כבדים מאלה שבמערכת השמש שלנו, לפנימי יש מסה של פי 14 מצדק ולחיצוני מסה של פי 6.

הצוות של בון צילם את המערכת הזאת כשחיפש כוכבי לכת ענקיים צעירים סביב כוכבים הדומים לשמש שלנו אבל הרבה יותר צעירים. הכוכב TYC 8998-760-1 הוא בן 17 מיליון שנה בלבד ונמצא בקבוצת הכוכבים הדרומית מוסקה (הזבוב). בון מתאר אותו כ”גרסה מאוד צעירה של השמש שלנו”.

המכשיר SPHERE בטלסקופ הגדול מאוד של ESO צילם את התמונה הראשונה אי פעם של כוכב צעיר הדומה לשמש שמלווה בשני כוכבי לכת חוץ שמשיים ענקיים, שנמצא במרחק של בערך 300 שנות אור מהארץ. האנימציה הזאת מראה את המסלולים של שני כוכבי הלכת החוץ שמשיים בהשוואה לגודל של המסלול של פלוטו. (שימו לב שהעיגול הצהוב לא מייצג את המסלול  האמיתי של פלוטו, אלא את הגודל של המסלול, שמחושב על בסיס המרחק הממוצע של כוכב הלכת הגמד מהשמש).

התמונות האלה התאפשרו הודות לביצועים החזקים של המכשיר SPHERE ב-VLT של ESO במדבר אטקמה בצ’ילה. SPHERE חוסם את האור הבהיר מהכוכב באמצעות מכשיר שנקרא קורונוגרף, שמאפשר לכוכבי הלכת החלשים בהרבה להיראות. כוכבי לכת מבוגרים יותר, כמו אלה שבמערכת השמש שלנו, קרים מכדי שימצאו אותם בעזרת הטכניקה הזאת, אבל כוכבים צעירים חמים יותר ולכן זוהרים בהיר יותר באור אינפרה אדום. על ידי צילום של כמה תמונות בשנה האחרונה, וגם שימוש בנתונים ישנים יותר עד 2017, צוות המחקר אישר ששני כוכבי הלכת הם חלק ממערכת של כוכב.

עוד תצפיות על המערכת הזאת, כולל באמצעות הטלסקופ הגדול במיוחד (ELT) העתידי של ESO, יאפשרו לאסטרונומים לבדוק האם כוכבי הלכת האלה נוצרו במרחק הנוכחי שלהם מהכוכב או עברו ממקום אחר. ELT של ESO גם יעזור לחקור את האינטראקציה בין שני כוכבי הלכת הצעירים באותה מערכת. בון מסכם: “האפשרות שמכשירים עתידיים, כמו אלה שזמינים ב-ELT, יצליחו לגלות כוכבי לכת עם מסות אפילו קטנות יותר סביב הכוכב הזה היא נקודת ציון בהבנה של מערכות עם כוכבי לכת מרובים, עם השלכות פוטנציאליות על ההיסטוריה של מערכת השמש שלנו”.

להודעה של ESO

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

• הצילום הראשון של כוכב לכת סביב כוכב הדומה לשמש
• ראיות מוקדמות לכוכבי לכת מחוץ למערכת השמש בפלטות צילום בנות מאה שנה
• כוכב לכת חיצוני גדול מגביר את הסיכויים לשימור חיים על כוכבי לכת כדוגמת כדור הארץ לאורך זמן