کد خبر: 170392
ف
حل معمای سیارات گمشده ستاره‌های دوتایی
دانشمندان بالاخره توضیحی برای سیارات گمشده ستاره‌های دوتایی نزدیک به هم پیدا کردند و دریافتند که نسبیت عام نه تنها نور را خم می‌کند، بلکه می‌تواند مدارهای سیاره‌ای را به اندازه‌ای تحت تأثیر قرار دهد که کل منظومه‌ها را از بین ببرد.

به گزارش ثربا - ستاره‌شناسان مدت‌هاست با یک تناقض عجیب روبرو هستند؛ اکثر ستاره‌ها به صورت جفت متولد می‌شوند و اکثر ستاره‌ها دارای سیاره هستند، بنابراین از نظر منطقی، سیاراتی که همزمان به دور دو ستاره می‌چرخند باید رایج باشند. با این حال در واقعیت، سیاراتی که به دور ستاره‌های دوتایی می‌چرخند، به طرز شگفت‌آوری نادر هستند.

وقتی دانشمندان چنین سیاراتی را شمردند، اعداد حاصل، آنها را شوکه کرد. از بیش از ۶۰۰۰ سیاره فراخورشیدی تایید شده، تنها ۱۴ سیاره به دور سیستم‌های ستاره‌ای دوتایی می‌چرخند. این راز بیش از یک دهه ادامه داشته است و نه نظریه‌های تشکیل سیاره و نه محدودیت‌های تلسکوپ نتوانسته‌اند آن را توضیح دهند.

ستاره دوتایی(binary star) یک سامانه ستاره‌ای است که در آن دو ستاره به دور مرکز سنگینی سراسری مشترک میان خود گردش می‌کنند. سامانه‌های دارای بیش از دو ستاره را سامانه‌های چند ستاره‌ای می‌نامند. به ستاره دیگر «ستاره ندیم» یا «ستاره همدم» نیز گفته می‌شود.

بررسی‌های جدید نشان می‌دهند که درصد زیادی از ستارگان بخشی از یک سامانه حداقل دو ستاره‌ای هستند. ستارگان دوتایی در اخترفیزیک بسیار مهم هستند، زیرا ویژگی‌های مدار آنها جرم و چگالی آن ستارگان را برای اخترشناسان مشخص می‌کند.

جرم بسیاری از ستارگان تکی نیز از روی برون‌یابی جرم ستارگان دوتایی به‌دست می‌آید. ستارگان دوتایی واقعی با ستارگان دوتایی نوری یکی نیستند، تفاوت آن‌ها در این است که ستارگان دوتایی نوری از زمین و از دیدگاه ما با چشم غیر مسلح نزدیک به یکدیگر یا گاهی به صورت یک ستاره دیده می‌شوند، ولی آنها هیچ اثر گرانشی بر یکدیگر ندارند و فقط در راستای دید ناظر اینگونه دیده می‌شوند.

ستارگان دوتایی از روی طیف‌سنجی هم شناخته می‌شوند. اگر مدار حرکت این ستارگان در راستای دید زمین باشد، به آن‌ها «دوتایی گرفتی» می‌گویند و هویت آنها از راه بهره‌وری از پدیده گرفت تشخیص داده خواهد شد.

اکنون یک مطالعه جدید دلیل آن را آشکار می‌کند. کار آنها نشان می‌دهد که بسیاری از این سیارات تشکیل می‌شوند، اما بعداً با تغییر آهسته مدار دو ستاره، نابود یا اخراج می‌شوند. این اثر توسط نظریه نسبیت عام اینشتین پیش‌بینی شده است.

چگونه ستاره‌های دوتایی که کوچک می‌شوند، بی‌سروصدا سیارات خود را نابود می‌کنند

محققان بر روی ستاره‌های دوتایی نزدیک به هم تمرکز کردند؛ جفت ستاره‌هایی که بسیار نزدیک به هم می‌چرخند و اغلب یک مدار را در کمتر از هفت روز تکمیل می‌کنند. این منظومه‌ها به شکل ویژه مهم هستند، زیرا ماموریت‌های کپلر و TESS ناسا هزاران مورد از آنها را مشاهده کرده‌اند.

محمد فرحت(Mohammad Farhat)، نویسنده اول این مطالعه و محقق فوق دکترا در دانشگاه کالیفرنیا برکلی می‌گوید: به طور کلی با کمبود سیارات مدار دوتایی مواجه هستید و در اطراف دوتایی‌هایی با دوره‌های مداری هفت روز یا کمتر، یک بیابان مطلق وجود دارد.

کپلر به تنهایی حدود ۳۰۰۰ «دوتایی گرفتی» را شناسایی کرد، جایی که ستاره‌ها از دیدگاه ما مرتباً از مقابل یکدیگر عبور می‌کنند.

از آنجایی که حدود ۱۰ درصد از ستاره‌های تکی میزبان سیارات بزرگ هستند، ستاره‌شناسان انتظار داشتند تقریباً ۳۰۰ سیاره مدار دوتایی پیدا کنند. در عوض، تنها ۴۷ نامزد ظاهر شدند و فقط ۱۴ مورد تأیید شدند. برای درک این تفاوت بزرگ، نویسندگان مطالعه بررسی کردند که چگونه مدارها با گذشت زمان تغییر می‌کنند.

وقتی گرانش از هماهنگی خارج می‌شود

در یک منظومه دوتایی، دو ستاره معمولاً از نظر جرم کمی متفاوت هستند و در امتداد مسیرهای کشیده و بیضوی حرکت می‌کنند. سیاره‌ای که به دور هر دو ستاره می‌چرخد، دائماً کشش‌های گرانشی متغیری را احساس می‌کند که باعث می‌شود مدارش در حرکتی که به عنوان «حرکت تقدیمی» شناخته می‌شود، به آرامی در فضا بچرخد. این اثر از گرانش استاندارد نیوتنی پیروی می‌کند.

با این حال، خود ستاره‌ها نیز حرکت تقدیمی مداری را تجربه می‌کنند و این امر عمدتاً توسط نسبیت عام هدایت می‌شود، زمانی که ستاره‌ها به اندازه کافی نزدیک باشند. با افزایش سن ستاره‌های دوتایی، نیروهای جزر و مدی و برهمکنش با مواد اطراف باعث می‌شود که آنها در طول میلیون‌ها تا میلیاردها سال به سمت داخل مارپیچ شوند.

با تنگ‌تر شدن مدار آنها، حرکت تقدیمی نسبیتی ستاره‌ها سرعت می‌گیرد، در حالی که حرکت تقدیمی سیاره کند می‌شود، زیرا ستاره‌ها بیشتر مانند یک جرم واحد از دور عمل می‌کنند.

در یک نقطه بحرانی، دو سرعت «حرکت تقدیمی» به هم قفل می‌شوند. این رزونانس(طنین) به طور چشمگیری مدار سیاره را کشیده و آن را به یک بیضی طولانی و باریک تبدیل می‌کند. در طول هر عبور، سیاره به ستاره‌ها نزدیک‌تر می‌شود تا اینکه وارد منطقه‌ای ناپایدار از نظر دینامیکی می‌شود که در آن گرانش سه‌جرمی آشفته می‌شود.

فرحت می‌گوید: در این مرحله دو اتفاق ممکن است رخ دهد؛ یا سیاره بسیار بسیار به دوتایی نزدیک می‌شود و دچار اختلال جزر و مدی یا کشندی می‌شود و توسط یکی از ستاره‌ها بلعیده می‌شود یا مدار آن به طور قابل توجهی توسط دوتایی مختل می‌شود و در نهایت از مظنومه خارج می‌شود که در هر دو مورد، منظومه از شر سیاره خلاص می‌شود.

مدل‌های کامپیوتری نشان می‌دهند که این فرآیند حدود ۸۰ درصد از سیاراتی را که به دور دوتایی‌های نزدیک می‌چرخند، حذف می‌کند و بیشتر آنها از نظر فیزیکی نابود می‌شوند، نه اینکه صرفاً جابجا شوند.

نکته مهم این است که این نظریه توضیح می‌دهد که چرا معدود سیارات دور دوتایی‌ها، فراتر از مرز ناپایداری یافت می‌شوند و به اندازه کافی نزدیک هستند که قابل تشخیص باشند، اما به اندازه کافی دور هستند که از فاجعه جلوگیری شود.

نسبیت همچنان پابرجاست

این پژوهش نشان می‌دهد که جهان ممکن است فاقد سیاره در اطراف ستاره‌های دوتایی نباشد، بلکه به طور فعال آنها را حذف می‌کند. بسیاری از این سیارات ممکن است هنوز وجود داشته باشند، اما فقط در فواصل دور که روش‌های تشخیص فعلی برای دیدن آنها مشکل دارند.

جهاد توما(Jihad Touma)، یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد فیزیک در دانشگاه آمریکایی بیروت می‌گوید: مطمئناً سیاراتی در آنجا وجود دارند. فقط تشخیص آنها با ابزارهای فعلی دشوار است.

این یافته‌ها همچنین نقش نسبیت عام را فراتر از محیط‌های بسیار پُرتنش گسترش می‌دهد. تقریباً صد سال پس از آنکه نسبیت، معمای مدار عطارد را حل کرد، بار دیگر نحوه درک ستاره‌شناسان از حرکت سیارات را تغییر می‌دهد؛ این بار با توضیح اینکه چرا برخی از جهان‌ها هرگز به اندازه کافی زنده نمی‌مانند تا دیده شوند.

این مطالعه در Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.

منبع : ستاره 2 گانه


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

شیوه برگزاری امتحانات و کلاس‌های دانشگاه‌های غیرانتفاعی اعلام شد

درخواست جمعی از اساتید حوزه علمیه برای دفن امام شهید در شهر مقدس قم

اعتراض دانش آموزان به تاثیر قطعی معدل بر کنکور

دل نوشته فرهاد قائمیان به مناسبت فرا رسیدن عید سعید غدیر خم

انتشار تازه‌ترین اثر محسن چاوشی برای تکریم بیماران صعب العلاج

چگونه ابوترابی نقشه بعثی‌ها برای قتل‌عام اسرا را ناکام گذاشت؟

مهم‌ترین پیام اجتماعی غدیر اتحاد ملی ملت‌هاست

نابودی نیروی دریایی صدام به روایت یک نوجوان در این کتاب خواندنی

علی (ع) الگوی کامل انسانِ قهرمان و تولد در جهانی نمادین

چطور فوتبال به سلاح مخفی پنتاگون تبدیل شد؟

تصاویر کاتالوگ بزرگ‌ترین تولیدکننده آنتی‌بادی جنجال آفرین شد

آیا واقعا می‌توان گسل‌های تهران را فعال کرد؟

هوش مصنوعی ایلان ماسک طی ۴ روز یک جهان را نابود کرد

زمانبندی امتحانات دانشگاه شهیدبهشتی به دلیل برگزاری آزمون ارشد تغییرکرد

غدیر حلقه‌ای است که سنت‌های مذهبی را به فرهنگ ملی پیوند می‌زند

ریاکاری‌های بنی عباس کتاب و منتشر شد

جشن مردمی غدیر؛ دانشگاه تربیتی تمدن‌سازی

وزیر آموزش و پرورش: هیچ ابزاری نمی‌تواند جای کتاب و کتاب‌خوانی را بگیرد

اتاق ماهواره دانشگاه علم و صنعت به موزه جنگ تبدیل می‌شود

حسین گل گلاب مردی که با این شعر در ایران ماندگار شد

روایتی از غدیر فراتر از یک واقعه تاریخی در کتاب «زیارت غدیریه»

اصل ماجرای شایعه استعفای پزشکیان چه بود؟

راه‌اندازی رشته «موسیقی ردیف دستگاهی» در دانشگاه استاد فرشچیان

ثبت نام کودکان این کشور در اینستاگرام و تیک تاک ممنوع شد

چرا توصیه شده زیارت جامعه کبیره بخوانیم؟ مداومت آیت الله بهجت

نسخه بنیاد علم برای توقف افت علمی دانشگاه‌ها

خسارت جنگ به ۶۰ شرکت فناوری دانشگاه شریف

حسین سیب سرخی به سوگ مادر نشست

گردهمایی اندیشمندان جهان اسلام در نشست بین المللی غدیر، ولایت و وحدت برگزار می‌شود

نمایشگاه عکس فیلم‌های احمدرضا درویش با عنوان «سرزمین خورشید» افتتاح شد

آهنگ جدید علیرضا قربانی برای ایران منتشر شد

امام هادی(ع) چگونه تهدید محاصره را تبدیل به فرصت ایجاد شبکه وکالت کرد؟

پرفروش‌ترین کتاب‌های نمایشگاه مجازی کتاب هفتم مشخص شدند

خانم خبرنگار: نقد کتاب گمشده امروز رسانه‌هاست

جامعه ایرانی با تکیه بر دینداری و مقاومت سرمایه‌ای عظیم برای کشور است

آیت‌الله رشاد: فهم معارف ولایت، توفیقی از جانب خداست

استاد داوری اردکانی: بود و نبود فلسفه‌ای که با نظم زندگی در هماهنگی نباشد، یکی است

بازخوانی و تحلیل پیام‌های رهبر انقلاب در دانشگاه آزاد اسلامی

مهلت ثبت‌نام کارشناسی ارشد پردیس بین‌المللی دانشگاه امیرکبیر تمدید شد

احتمال تغییر در تقویم آموزشی دانشگاه‌ها برای مدیریت بحران انرژی قوت گرفت

ایران با ارتقای دو پله‌ای در رتبه ۶ جهانی مدارک علمی پراستناد قرار گرفت

برنامه کامل زمان بندی آزمون‌های سال ۱۴۰۵ اعلام شد

اعتراف به ضعف‌های کاخ سفید در دوران بایدن در کتاب خاطرات همسرش

چگونه یک بنای ایرانی، معماری غرب را دگرگون کرد؟

در اینجا کتاب‌ها بیشتر از اسباب‌بازی فروش رفتند

استوری پرواز همای به یاد شهدای جنگ رمضان

تصویر دیده نشده از شهید نصرالله و سپهبد سلامی و محمد پاکپور

«دولت‌شهر تنها»، خرده روایت هایی از روستاهای کردنشین و محله های تهران

شاهنامه چگونه سیستم ایمنی جامعه ایرانی را تقویت می‌کند؟

وزیر ارشاد: تجمعات خیابانی اکسیر شجاعت مردم ایران را تکثیر کرد

کاظمی: پیشنهادات تاثیر قطعی معدل در کنکور به شورای عالی انقلاب فرهنگی ارائه شد

وزیر آموزش و پرورش: نهضت عدالت آموزشی فقط مدرسه‌سازی نیست

امسال تمامی مراحل ثبت نام دانش آموزان غیرحضوری انجام می‌شود

امتحانات پایه‌های اول تا دهم از امروز آغاز می‌شود

محکومیت ۱۲ میلیاردی فرزاد فرزین باطل شد

عروسی خون در «کشتارگاه» را ببینید

بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد

زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد

مدل جدید چت جی پی تی تبدیل به سلاح بانک های ژاپنی در مقابل هکرها شد

میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد

بازگشت تدریجی به محیط‌های دانشگاهی آغاز شد

وطن‌دوستی در ذهنیت ایرانی اصل مسلم است

«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک می‌رود

«صبح روز چهلم» روی آنتن می‌رود؛ روایتی از جنگ رمضان

مستند «عروس لبنان» آماده نمایش شد

از تثبیت اجاره بهای سالن‌های کنسرت چه خبر؟

رابرت دنیرو دوباره برای اسکورسیزی بازی می‌کند

توزیع ۳۰ هزار وعده غذایی میان زائران در حرم حضرت عباس(ع)

تمدید ثبت نام در مرحله دوم آزمون دکتری ۱۴۰۵ در دانشگاه علامه

آخرین مهلت پذیرش دکتری استادمحور بدون آزمون دردانشگاه علم و صنعت ایران

اینستاگرام، فیس بوک و واتس‌اپ پولی می‌شوند؟

ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵

فیلم کوتاه «تامینا» روایت انسان ‌های گرفتار انتخاب

فرماندهی رهبر شهید در بحران‌ها چگونه بود؟

از شروع «طوفان» با بازی کنت برانا تا اجرای نمایشی جدید در کاخ هنر

احیای موزه هنرهای معاصر اهواز با رویداد «سرزمین خورشید»

«آداب‌الحرب و الشجاعه»، نثری استوار از عشق به صلح و آیین جنگ

آزمون جایگزین دانش‌آموختگان پزشکی خارج از کشور برگزار شد

گوگل‌پلی و اپ‌استور در دسترس قرار گرفت

منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان

منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان

ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵

به مناسبت عید قربان: حیات معنوی انسان بدون ایثار امکان‌پذیر نیست

ظرفیت ۶۸۰ نفری برای فلوشیپ پزشکی

اعلام نتایج نهایی آزمون دستیاری فوق تخصصی پزشکی

برنامه کامل زمان بندی آزمون‌های سال ۱۴۰۵ اعلام شد

آخرین مهلت پذیرش دکتری استادمحور بدون آزمون دردانشگاه علم و صنعت ایران

کارگردان و عضو خانه تئاتر دچار حادثه شد

توضیح وزیر علوم درباره حضوری شدن کلاس‌ها و امتحانات دانشگاه‌ها

جشنواره تورنتو به استقبال «اودیسه» نولان می‌رود

بازگشت تدریجی به محیط‌های دانشگاهی آغاز شد

معرفی۱۳۶مؤسسه غیرمجاز اعزام دانشجو به مراجع قضایی

عید قربان؛ تجلی بندگی و عبور از تعلقات در مکتب ادیان ابراهیمی

برگزاری پویش یک‌ماهه حفظ سوره فتح در آستانه ماه محرم

کلاس های تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد

آزمون جایگزین دانش‌آموختگان پزشکی خارج از کشور برگزار شد

زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد

بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد

«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک می‌رود

میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد

اینستاگرام، فیس بوک و واتس‌اپ پولی می‌شوند؟

ایران با ارتقای دو پله‌ای در رتبه ۶ جهانی مدارک علمی پراستناد قرار گرفت

احتمال تغییر در تقویم آموزشی دانشگاه‌ها برای مدیریت بحران انرژی قوت گرفت

توزیع ۳۰ هزار وعده غذایی میان زائران در حرم حضرت عباس(ع)

محکومیت ۱۲ میلیاردی فرزاد فرزین باطل شد

کاظمی: پیشنهادات تاثیر قطعی معدل در کنکور به شورای عالی انقلاب فرهنگی ارائه شد

رابرت دنیرو دوباره برای اسکورسیزی بازی می‌کند

از تثبیت اجاره بهای سالن‌های کنسرت چه خبر؟

«صبح روز چهلم» روی آنتن می‌رود؛ روایتی از جنگ رمضان

وزیر آموزش و پرورش: نهضت عدالت آموزشی فقط مدرسه‌سازی نیست