כוכב לכת חדש במסלול ניצב ומוזר סביב זוג שמשות – כאילו נשלף ישר ממדע בדיוני

בשנת 2018, אסטרונומים גילו מערכת בינארית של ננסים חומים. ננסים חומים הם גופים שמימיים שלא צברו מספיק מסה כדי להתיך מימן ולהפוך לכוכבים של ממש. לעיתים קרובות הם מופיעים בזוגות, אך המערכת הזו הייתה רק השנייה שהתגלתה שבה שני הרכיבים הם ננסים חומים והיא גם מערכת ליקוי – כלומר, שני הננסים חולפים זה מול זה באופן שניתן לצפייה מכדור הארץ. אך יש משהו מוזר בתנועת הזוג הנדיר הזה, וניתוחים נוספים העלו מועמד לא שגרתי. החוקרים מאמינים שצמד הננסים, הקרוי 2M1510, מוקף על ידי כוכב לכת במסלול "קוטבי", כלומר ניצב (פרפנדיקולרי) למסלול הכוכבים עצמם. זו הפעם הראשונה שבה נצפית עדות חזקה לכך שכוכב לכת מקיף זוג כוכבים במסלול קוטבי.

התרשמות אמן מהמסלול יוצא הדופן של כוכב הלכת סביב הכוכבים המארחים שלו, זוג ננסים חומים. / Image Credit: ESO/L. Calçad

"מסלול קוטבי" משמעו שהכוכב אינו מקיף באותו מישור שבו נמצאים שני הגופים השמימיים (במקרה זה – הננסים), אלא במסלול בזווית של 90 מעלות למישור הזה, כפי שניתן לראות באיור הבא. מבנה כזה נחשב תיאורטית לאפשרי, אך עדות אמיתית לקיומו היא עניין אחר לגמרי.

"המסלולים של הננסים החומים הם אקסצנטריים. הם נמצאים במסלולים אליפטיים. מה שמצאנו הוא שהאליפסה הזו זזה - כלומר, יש תופעה של פרהסיה (Precession), שינוי הדרגתי בכיוון המסלול לאורך הזמן". הסביר תומאס בייקרופט (Thomas Baycroft), חוקר מאוניברסיטת ברמינגהם.

"זו תופעה מוכרת. הפרהסיה של מסלולו של כוכב חמה (מרקורי) שימשה כבדיקת תוקף לתורת היחסות הכללית בתחילת המאה ה־20. במקרה של כוכב חמה, הפרהסיה היא חיובית, כלומר עם כיוון המסלול. ואילו במקרה שלנו היא שלילית – נגד כיוון התנועה".

פרהסיה חיובית יכולה להיגרם על ידי גוף שנמצא פחות או יותר באותו מישור כמו הגוף המרכזי, אך אם גוף שמקיף את המערכת נמצא במסלול נטוי באופן קיצוני או אף ניצב למישור, אז תיווצר פרהסיה שלילית. מכאן עולה ההשערה על קיומו של כוכב לכת – למרות שהוא טרם נצפה ישירות. "זה די מרגש", אמר בייקרופט. "אני בעיקר מקווה שזה אמיתי".

אם הכוכב הזה אכן קיים, כיצד הגיע למסלול קוטבי שכזה? ייתכן שדיסקה קדם-פלנטרית - הדיסקה ממנה נוצרו כוכבי הלכת - היתה מראש בזווית כזו, במיוחד אם הכוכב גדול מספיק. הננסים החומים במערכת שוקלים פי 35 ממסת צדק, כך שהמועמד הסביר הוא כוכב לכת גזי ענק. אפשרות אחרת היא שכוכב הלכת התחיל במסלול מעט מוטה, ולאחר מכן נדד אל המסלול הקוטבי, במיוחד אם הייתה מעורבות של ננס חום שלישי (שטרם זוהה) שגרם לשיבוש הדינמיקה.

התרחיש המדויק עדיין לא ברור, שכן הניתוחים הנוכחיים לא מאפשרים לקבוע את תכונותיו של כוכב הלכת. עם זאת, החוקרים מתכננים להמשיך לעקוב אחרי המערכת, בתקווה לתפוס ליקוי נוסף - כלומר, מצב שבו אחד הננסים חולף מול השני - מה שיאפשר להם לאסוף נתוני מסלול מדויקים יותר. ייתכן שניתן יהיה להפיק תובנות גם מנתוני משימת גאיה שהסתיימה לאחרונה, אשר מדדה בדיוק עצום את תנועתם של מיליארדי עצמים בגלקסיה.

"זה באמת מרגש להיות חלק מהחיפוש אחר עדויות למערכות שמש שונות ומשונות בהרכבים ובתצורות מוזרות", סיכם בייקרופט. "יש כל כך הרבה סוגים של מערכות פלנטריות וכוכביות מחוץ למערכת השמש. כוכבי לכת שמקיפים זוגות כוכבים הופיעו לראשונה במדע הבדיוני - הרבה לפני שהם הפכו למציאות מדעית. היקום הוא מקום באמת מסקרן, ויש בו כל כך הרבה מה לגלות".

מקורות:

• קטעים מ- New Planet In Strange Perpendicular Orbit Around Binary Stars Is Straight Out Of Science Fiction מאת IFLScience שנכתב ע"י: Dr. Alfredo Carpineti.

• קטעים מ-'Big surprise': Astronomers find planet in perpendicular orbit around pair of stars מאת ScienceDaily.

• קטעים מהמחקר- Evidence for a polar circumbinary exoplanet orbiting a pair of eclipsing brown dwarfs מאת Science Advances.