כשמדובר באיך והיכן נוצרות מערכות פלנטאריות, אסטרונומים חשבו שיש להם ידית טובה למדי על הדברים. התיאוריה השלטת, המכונה ההיפותזה הערפילית, קובעת שכוכבים וכוכבי לכת נוצרים מענני אבק וגז מאסיביים (כלומר ערפיליות). ברגע שענן זה חווה התמוטטות כבידה במרכזו, האבק והגז שנותרו יוצרים דיסק פרוט-פלנטרי שבסופו של דבר מצטבר ליצירת כוכבי לכת.
עם זאת, כאשר חקר את הכוכב המרוחק NGTS-1 - סוג M (ננס אדום) שנמצא במרחק של 600 שנות אור ממנו - גילה צוות בינלאומי בראשות אסטרונומים מאוניברסיטת וורוויק "צדק חם" מסיבי שנראה גדול מדי להיות מקיף כוכב כה קטן. הגילוי של "כוכב לכת מפלצת" זה אתגר באופן טבעי כמה מהמחשבות שהייתה בעבר לגבי היווצרות פלנטרית.
המחקר שכותרתו "NGTS-1b: צדק חם שעובר גמד M" הופיע לאחרונה ב הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה. את הצוות הובילו ד"ר דניאל בייליס ופרופסור פיטר וויטלי מאוניברסיטת וורוויק וכלל חברים ממצפה הכוכבים ז'נבה, מעבדת קוונדיש, מרכז התעופה והחלל הגרמני, מכון לסטר לתצפית חלל ומרכז TU ברלין אסטרונומיה ואסטרופיסיקה ומספר אוניברסיטאות ומכוני מחקר.
התגלית נעשתה באמצעות נתונים שהושגו על ידי מתקן סקר המעבר לדור הבא של ה- ESO (NGTS), שנמצא במצפה הפרנל בצ'ילה. מתקן זה מנוהל על ידי קונסורציום בינלאומי של אסטרונומים שהגיעו מאוניברסיטאות וורוויק, לסטר, קיימברידג ', אוניברסיטת קווין בלפסט, מצפה הכוכבים בז'נבה, ממרכז התעופה והחלל הגרמני ואוניברסיטת צ'ילה.
באמצעות מערך מלא של טלסקופים קומפקטיים לחלוטין-רובוטיים, סקר פוטומטרי זה הוא אחד מכמה פרויקטים שנועדו להחמיא ל טלסקופ החלל קפלר. כמו קפלר, הוא עוקב אחר כוכבים מרוחקים אחר סימנים לטיפות פתאומיות בבהירות, המהווים אינדיקציה לכוכב לכת שעובר לפני (המכונה "מעבר") של הכוכב, יחסית לצופה. בבחינת נתונים שהתקבלו מ- NGTS-1, הכוכב הראשון שנמצא על ידי הסקר, הם גילו תגלית מפתיעה.
בהתבסס על האות שמייצרת האקסופלאנט שלה (NGTS-1b), הם קבעו שמדובר בענק ענק בערך בגודל של צדק וכמאסיבי כמעט (0.812 המוני צדק). גם תקופת מסלולו של 2.6 יום הצביעה על מסלולו קרוב מאוד לכוכבו - כ- 0.0326 AU - מה שהופך אותו ל"צדק חם ". בהתבסס על פרמטרים אלה הצוות העריך כי NGTS-1b חווה טמפרטורות של כ- 800 K (530 מעלות צלזיוס; 986 מעלות צלזיוס).
התגלית השליכה את הצוות אחר לולאה, מכיוון שלפי ההערכה לא ניתן היה ליצור כוכבי לכת בגודל זה סביב כוכבים קטנים מסוג M. בהתאם לתיאוריות העכשוויות אודות היווצרות כוכב לכת, כוכבי ננס אדומים מאמינים כי הם מסוגלים ליצור כוכבי לכת סלעיים - כפי שמעידים הרבים שהתגלו סביב גמדים אדומים של מאוחר - אך אינם מסוגלים לאסוף מספיק חומר כדי ליצור כוכבי לכת בגודל יופיטר. .
כפי שהעיר ד"ר דניאל בייליס, אסטרונום באוניברסיטת ג'נבה והסופר הראשי על העיתון, בהודעה לעיתונות של אוניברסיטת וורוויק:
"הגילוי של NGTS-1b היה לנו הפתעה מוחלטת - כוכבי לכת מסיביים כאלה לא חשבו להתקיים סביב כוכבים כה קטנים. זו האקסופלאנאט הראשון שמצאנו עם מתקן ה- NGTS החדש שלנו ואנחנו כבר מאתגרים את החוכמה שהתקבלה כיצד נוצרים כוכבי לכת. האתגר שלנו הוא לגלות כעת עד כמה נפוצים סוגים אלה של כוכבי לכת בגלקסיה, ועם מתקן ה- NGTS החדש אנו יכולים לעמוד בדיוק בזה. "
מה שמרשים גם הוא העובדה שהאסטרונומים הבחינו בכלל במעבר. בהשוואה לשכבות כוכבים אחרות, הכוכבים מסוג M הם הקטנים ביותר, הכי קרירים ועמומים ביותר. בעבר התגלו סביבם גופות סלעיות על ידי מדידת משמרות במיקומם ביחס לכדור הארץ (המכונה גם שיטת המהירות הרדיאלית). תזוזות אלה נגרמות כתוצאה משיכת הכבידה של כוכב לכת אחד או יותר הגורמים לכוכב הלכת "להתנודד" קדימה ואחורה.
בקיצור, האור הנמוך של כוכב מסוג M הפך את הניטור אחר מטבלים בבהירות (המכונה שיטת הטרנזיט) מאוד לא מעשי. עם זאת, באמצעות המצלמות הרגישות האדומות של NGTS הצוות הצליח לעקוב אחר טלאי שמי הלילה במשך חודשים רבים. עם הזמן הם הבחינו במטבלים שהגיעו מ- NGTS-1 כל 2.6 יום, דבר שהצביע על כך שכוכב לכת עם תקופת מסלול קצרה עובר מולו מעת לעת.
לאחר מכן הם עקבו אחר מסלול הכוכב סביב הכוכב ושילבו את נתוני המעבר עם מדידות מהירות רדיאלית כדי לקבוע את גודלו, מיקוםו ומסתו. כפי שהצביע על ידי פרופסור פיטר וויטלי (המנהיג NGTS), מציאת כדור הארץ הייתה עבודה קשה. אך בסופו של דבר, תגליתו עלולה להוביל לגילוי ענקי גז רבים נוספים סביב כוכבים בעלי מסה נמוכה:
"קשה היה למצוא NGTS-1b, למרות היותו מפלצת של כוכב לכת, מכיוון שכוכב האם שלו הוא קלוש וקלוש. כוכבים קטנים הם למעשה הנפוצים ביקום, ולכן יתכן שיש הרבה מכוכבי הלכת הענקיים האלה שממתינים למצוא. לאחר שעבד כמעט עשור בפיתוח מערך הטלסקופ של NGTS, מרגש לראות אותו בוחר סוגים חדשים ובלתי צפויים של כוכבי לכת. אני מצפה לראות אילו סוגים אחרים של כוכבי לכת חדשים מרגשים נוכל להופיע. "
בתוך היקום הידוע, כוכבים מסוג M הם ללא ספק הנפוצים ביותר, ומהווים 75% מכלל הכוכבים בגלקסיית שביל החלב בלבד. בעבר, גילוי גופות סוערות סביב כוכבים כמו פרוקסימה סנטאורי, LHS 1140, GJ 625 ושבעת כוכבי הלכת הסלעיים סביב TRAPPIST-1, הביאו רבים מהקהילה האסטרונומית למסקנה שכוכבי ננס אדומים הם המקום הטוב ביותר לחפש אותו. כוכבי לכת דמויי אדמה.
גילויו של יופיטר לוהט המקיף את NGTS-1 נתפס אפוא כאינדיקציה לכך שכוכבי ננסים אדומים אחרים יכולים להיות גם הם סובבים ענקי גז. מעל לכל, ממצא אחרון זה ממחיש שוב את חשיבותו של מחקר אקס-פלנט. עם כל ממצא שאנו מוצאים מעבר למערכת השמש שלנו, אנו לומדים יותר על הדרכים בהן נוצרים כוכבי לכת ומתפתחים.
כל גילוי שאנו מבצעים מקדם גם את ההבנה שלנו לגבי הסבירות שנגלה לגלות את החיים שם איפשהו. שכן בסופו של דבר, איזו מטרה מדעית גדולה יותר היא לקבוע אם אנו לבד ביקום או לא?
