قد يكون لدى معظم النجوم وقت أطول بكثير لتكوين الكواكب أكثر مما كان يعتقد سابقًا


بشرى سارة لمن هم في سن متأخرة: قد يكون لدى الكواكب وقت أطول بملايين السنين للظهور حول معظم النجوم أكثر مما كان يُعتقد سابقًا.

أقراص صنع الكواكب حول النجوم الشابة تدوم عادة لمدة 5 ملايين إلى 10 ملايين سنة، ذكر الباحثون في دراسة نشرت في 6 أكتوبر على arXiv.org. عمر هذا القرص ، بناءً على دراسة استقصائية عن مجموعات النجوم الشابة القريبة ، أطول بكثير من التقدير السابق من مليون إلى 3 ملايين سنة.

تقول عالمة الفيزياء الفلكية سوزان بفالزنر من Forschungszentrum Jülich في ألمانيا: “إن سنة إلى ثلاث سنوات عملاقة هي قيد قوي حقًا لتكوين الكواكب”. “اكتشاف أن لدينا الكثير من الوقت يريح كل شيء” لبناء الكواكب حول النجوم الشابة.

الكواكب الكبيرة والصغيرة تتطور في أقراص الغاز والغبار التي تدور حول النجوم الفتية (SN: 5/20/20). بمجرد اختفاء القرص ، يكون قد فات الأوان لصنع المزيد من العوالم الجديدة.

قدرت الدراسات السابقة عمر القرص من خلال النظر في أجزاء النجوم الشابة من مختلف الأعمار التي لا تزال بها أقراص – على وجه الخصوص ، من خلال مراقبة مجموعات النجوم ذات الأعمار المعروفة. لكن Pfalzner وزملاؤها اكتشفوا شيئًا غريبًا: كلما كان الحشد النجمي بعيدًا عن الأرض ، كان العمر التقديري للقرص أقصر. وتقول إن هذا ليس منطقيًا ، فلماذا يعتمد عمر قرص كوكبي أولي على بعده عنا؟

الجواب بسيط للغاية: إنه ليس كذلك. ولكن في التجمعات البعيدة ، يصعب رؤية معظم النجوم. يقول بفالزنر: “عندما تنظر إلى مسافات أكبر ، ترى نجومًا ذات كتلة أكبر” ، لأن هذه النجوم أكثر إشراقًا وأسهل في الرؤية. “أنت في الأساس لا ترى النجوم ذات الكتلة المنخفضة.” لكن النجوم الأقل كتلة تشكل الغالبية العظمى. هذه النجوم ، الأقزام البرتقالية والحمراء ، أكثر برودة وأصغر حجما وأخف من الشمس.

لذا ، فحصت Pfalzner وزملاؤها فقط أقرب مجموعات النجوم الشابة ، تلك التي تقع ضمن 650 سنة ضوئية من الأرض ، ووجدوا أن نسبة النجوم ذات الأقراص التي تصنع الكواكب كانت أعلى بكثير من تلك التي تم الإبلاغ عنها في الدراسات السابقة. أظهر هذا التحليل أن “النجوم ذات الكتلة المنخفضة تتمتع بعمر قرص أطول بكثير ، يتراوح بين 5 و 10 ميغاير ،” مما أدركه علماء الفلك ، على حد قولها. في المقابل ، من المعروف أن الأقراص حول النجوم ذات الكتلة الأعلى تتشتت أسرع من ذلك ، ربما لأن ضوء شموسها الأكثر إشراقًا يدفع الغاز والغبار بعيدًا بسرعة أكبر.

يقول ألفارو ريباس ، عالم الفلك بجامعة كامبريدج ، والذي لم يشارك في هذا العمل: “لن أقول إن هذا دليل قاطع” على فترات عمر القرص الطويلة هذه حول الأقزام البرتقالية والحمراء. “لكنه مقنع تمامًا.”

لتعزيز النتيجة ، يود أن يرى ملاحظات عن مجموعات نجمية أبعد – ربما باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي – لتحديد نسبة أضعف النجوم التي حافظت على أقراصها المكونة للكواكب بين 5 ملايين و 20 مليون سنة (SN: 10/11/22).

إذا كان للأقراص الموجودة حول النجوم الأقل كتلة عمرًا طويلًا بالفعل ، فقد يفسر ذلك الاختلاف بين نظامنا الشمسي وتلك الخاصة بمعظم الأقزام الحمراء ، كما يقول بفالزنر. غالبًا ما يفتقر الأخير إلى عمالقة الغاز مثل كوكب المشتري وزحل ، والتي يبلغ قطرها حوالي 10 أضعاف قطر الأرض. بدلاً من ذلك ، غالبًا ما تحتوي هذه النجوم على العديد من عمالقة الجليد مثل أورانوس ونبتون ، أي حوالي أربعة أضعاف قطر الأرض. ربما تنشأ الكواكب بحجم نبتون بأعداد أكبر عندما يستمر قرص صنع الكواكب لفترة أطول ، كما يقول بفالزنر ، وهو ما يفسر سبب تميل هذه العوالم إلى التكاثر حول النجوم الأصغر.



المصدر