כ-2,600 שנות אור ממערכת השמש שלנו נמצאת אחת המערכות הפלנטריות המוזרות ביותר בכל הגלקסיה.
נִקרָא, לכוכב הננס הצהוב דמוי השמש נמצא ב-2012 שלושה כוכבי לכת חיצוניים במסלולו; כל אחד מהם, כך מסתבר, בצפיפות קלה יותר מצמר גפן מתוק, מכניס את כולם לקטגוריה בעלת שם מקסים למדי של עולמות סופר נפוחים.
עכשיו אסטרונומים מצאו את הרביעי, והם שניהם נרגשים ומאוד נפשעים.
"כוכבי לכת סופר נפוחים הם נדירים למדי, וכאשר הם מתרחשים, הם נוטים להיות היחידים במערכת פלנטרית."אומרת המדענית הפלנטרית ג'סיקה ליבי-רוברטסשל אוניברסיטת מדינת פנסילבניה.
"אם הניסיון להסביר כיצד נוצרו שלוש נשיפות סופר במערכת אחת לא היה מאתגר מספיק, כעת עלינו להסביר כוכב לכת רביעי, בין אם מדובר בנשיפה על או לא. ואיננו יכולים לשלול גם כוכבי לכת נוספים במערכת. "
הטבע המוזר של שלושת כוכבי הלכת הידועים המקיפים את קפלר-51 היה, כאשר תצפיות אפשרו לאסטרונומים לבצע מדידות מפורטות של הרדיוסים והמסה של כוכבי הלכת החיצוניים. אמצעים אלה שימשו בתורם לחישוב הצפיפות שלהם, אשר בפחות מ-0.1 גרם לסנטימטר מעוקב חשף ששלושת העולמות נפלו כולם תחת הקטגוריה של נשיפה-על.
צוות של אסטרונומים בראשות ליבי-רוברטס וקנטו מסודה מאוניברסיטת אוסקה קיבל לראשונה רמז לכך שאולי יש במערכת אפילו יותר ממה שנראה לעין כשיצאו לתפוס את אחד משלושת כוכבי הלכת הללו במעבר. זה הזמן שבו הכוכב החיצוני עובר בינינו לבין הכוכב שלו, ומאפשר לנו לבצע מדידות של תכונות פלנטריות על סמך הטבילה הקלושה באור הכוכב.
מכיוון שתזמוני המסלול של כוכבי הלכת החיצוניים כבר נמדדו, זה היה צריך להיות די פשוט. אבל כשהם פנו טלסקופים לקפלר 51 כדי לתפוס את המעבר עם מצפה הכוכבים אפאצ'י פוינט (APO) וJWST, הדברים לא התנהלו לפי התוכנית.
"תודה לאל שהתחלנו לצפות כמה שעות מוקדם כדי לקבוע קו בסיס, כי הגיעה 2:00 לפנות בוקר, ואז 3, ועדיין לא ראינו שינוי בבהירות הכוכב עם APO."אומרת ליבי-רוברטס.
"אחרי שהרצנו מחדש את הדגמים שלנו בטירוף ובדקנו את הנתונים, גילינו ירידה קלה בבהירות הכוכבים מיד כשהתחלנו לצפות עם APO, שבסופו של דבר הייתה תחילת המעבר - שעתיים מוקדם יותר, וזה הרבה מעבר ל-15 הדקות חלון של אי ודאות מהדגמים שלנו!"
משהו היה צריך להיות לא בסדר, אז הצוות נרתע כדי לגלות מה זה. הם בחנו בקפידה נתונים על תזמוני מעבר שהושגו על ידי טלסקופ החלל לציד כוכבי לכת של נאס"א TESS, ותצפיות ארכיון ממספר טלסקופים קרקעיים. הם גם ביצעו תצפיות חדשות באמצעות האבל ומצפה הכוכבים של פאלומר.
לאחר שחזרתי בזהירות על המספרים שלהם כדי לוודא שלא נעשו שגיאות, ההסבר היחיד שהתאים לכל הנתונים היה נוכחות של כוכב הלכת רביעי בלתי נראה, מושך בכוח הכבידה את שלושת האחרים בריקוד מסלולי מורכב שהשפיע על תזמוני המעבר שלהם.
כוכב הלכת הרביעי הזה יקרא קפלר-51e. שלושת האחרים הם Kepler-51b, Kepler-51c, וקפלר-51d.
"ביצענו מה שנקרא חיפוש 'כוח אכזרי', בדקנו שילובים רבים ושונים של מאפייני כוכב לכת כדי למצוא את המודל של ארבעת כוכבי הלכת שמסביר את כל נתוני המעבר שנאספו במהלך 14 השנים האחרונות."מסודה מסביר.
"מצאנו שהאות מוסבר בצורה הטובה ביותר אם לקפלר-51e יש מסה דומה לשלושת כוכבי הלכת האחרים והוא עוקב אחרי מסלול מעגלי למדי של כ-264 ימים - משהו שהיינו מצפים בהתבסס על מערכות פלנטריות אחרות. פתרונות אפשריים אחרים שמצאנו כוללים כוכב לכת מסיבי יותר במסלול רחב יותר, אם כי אנו חושבים שסבירות נמוכה יותר".
מכיוון שקפלר-51e לא נצפה במעבר, יתכן שהמסלול שלו אינו מיושר לזווית התצפית שלנו. מעברים נדרשים כדי לחשב את רדיוס הכוכבים, כלומר איננו יודעים כמה גדול הוא עשוי להיות או מהי הצפיפות שלו. אבל סתםקייםבמערכת עם שלושה כוכבי לכת סופר-פאף זה מוזר.
תצטרך לעשות יותר עבודה כדי להבין בדיוק מה לעזאזל קורה עם מערכת Kepler-51. אחת הדרכים לעשות זאת תהיה להציץ לאווירה של עולמות המעבר הנפוחים ולראות בדיוק ממה הם עשויים - וזו העבודה שהצוות ניסה לעשות מלכתחילה.
כמו תמיד, הניתוח ממשיך.
המחקר פורסם בכתב העת האסטרונומי.
