اولین تصاویر نوزادی از یک منظومه شمسی که متعلق به ما نیست، بالاخره منتشر شدهاند — و آنها هم زیبا هستند، و هم به اندازهای که اجرام فضایی میتوانند بانمک باشند، دوستداشتنیاند.
در مقالهای که امروز در نشریه Nature منتشر شد، اخترشناسان HOPS-315 را معرفی کردند: یک پیشستاره شبیه خورشید که در حال پختن ترکیبی از مواد معدنی داغ و گاز مونوکسید سیلیکون است، و در فاصله حدود ۱۳۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد. نکته ویژه درباره HOPS-315 این است که این ستاره نوزاد و محیط اطرافش شباهت چشمگیری به نسخهای ابتدایی از منظومه شمسی خودمان دارد، و به همین دلیل تبدیل به گزینهای ایدهآل برای اخترشناسان شده تا بفهمند منظومه ما چگونه شکل گرفته است.
برای ملیسا مککلور، نویسنده اصلی این پژوهش، جذابترین بخش HOPS-315 «قرص پیشسیارهای» آن است — منطقهای طوفانی در اطراف ستارهای نوزاد که محل تولد سیارات است. او در تماس ویدیویی با Gizmodo گفت که اخترشناسان پیشتر صدها قرص پیشسیارهای را مشاهده کردهاند، برخی حتی سیارات گازی نیز داشتهاند، اما هیچکدام به اندازه قرصی که HOPS-315 را احاطه کرده جوان، قدرتمند و غنی از ترکیبات سازنده سیاره نبودهاند. مککلور یک اخترشناس در دانشگاه لیدن هلند است.
او و تیمش دادههای مربوط به نزدیک به ۳۰۰۰ پیشستاره را که توسط تلسکوپ فضایی اسپیتزر (که اکنون بازنشسته شده) جمعآوری شده بود، تحلیل کردند. اکثر این ستارهها خیلی پیر بودند — «مثلاً دستکم یک میلیون سال یا حتی پنج میلیون سال عمر داشتند» — و فقط غولهای گازی عظیمی در اطرافشان شناور بود. از سوی دیگر، ستارههایی که از نظر سنی مناسب بودند، در میان ابری ضخیم و سرد از مولکولها پنهان شده بودند که مانع از دیدن درون پرآشوب آنها میشد.
در میان هزاران ستارهای که بررسی کردند، HOPS-315 — که حدود ۱۰۰ هزار سال عمر دارد — در زاویهای قرار داشت که به تیم امکان داد تا نگاهی نادر به آن سوی این سد گازی ضخیم بیندازند. با ترکیب دادههای تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) و آرایه میلیمتری/زیرمیلیمتری بزرگ آتاکاما (ALMA)، آنها سیگنالهایی «مارپیچی و پرمانند» از ترکیبات شیمیایی را شناسایی کردند که ارتباط قویای با مراحل اولیه تشکیل سیاره دارند.
یکی از این ترکیبات، مونوکسید سیلیکون بود که به گفته مککلور «مدرکی واضح از دانههای میانستارهای» است — دانههایی که در نهایت به سیارات تبدیل میشوند. به همین خاطر، او اطمینان داشت که به کشف مهمی دست یافتهاند.
او گفت: «ما همچنین این مواد معدنی داغ را در همان بخش با JWST مشاهده کردیم، بنابراین توانستیم این دو چیز را کنار هم بگذاریم و بگوییم که بهوضوح داریم لحظه "t=0" را برای نخستین بار میبینیم. HOPS-315 از نظر جرم، اندازه، و سنی که در آن دیده میشود، بسیار شبیه چیزی است که خورشید ما در آغاز شکلگیریاش به نظر میرسید. به همین دلیل، میتوان آن را همتا یا آنالوگ خورشید دانست — و به همین دلیل ما میگوییم که داریم تولد یک منظومه شمسی دیگر را مشاهده میکنیم.»
در ادامه، تیم مککلور قصد دارد بررسی دقیقتری بر روی این سیگنالها انجام دهد، چرا که برخی از آنها با پیشبینیهای مدلهای نظری در شرایط مشابه، همخوانی کامل نداشتند. بهویژه، HOPS-315 فرصتی نادر برای مطالعه سیارهوارکها (planetesimals) فراهم کرده است — قطعات سخت و کوچک جرمهای کیهانی که در نهایت گرد هم میآیند و بخشهای جامد سیارات را تشکیل میدهند.
از آنجایی که سیارهوارکها بسیار گذرا و معمولاً بسیار کوچکاند، اخترشناسان تا پیش از این تنها میتوانستند بهصورت غیرمستقیم و از طریق نمونههای شهابسنگ آنها را بررسی کنند — اما حالا دیگر نه.