في مركز سنام مجرة درب التبانة، على بعد حوالي 24,000 سنة ضوئية من الأرض، يبدو أن زوجًا غريبًا من الأجسام يتسارع عبر الفضاء بسرعة مذهلة. تشير الأدلة إلى أن هذه الأجسام هي نجم عالي السرعة وكوكبه الخارجي المرافق، وفقًا لدراسة جديدة. إذا تم تأكيد ذلك، فسوف يسجل كأسرع نظام كواكب خارجية معروف للعلم.
تتحرك النجوم في جميع أنحاء مجرة درب التبانة عادةً بسرعة تصل إلى عدة مئات الآلاف من الأميال في الساعة. متوسط سرعة نظامنا الشمسي عبر ذراع الجبار في المجرة هو 450,000 ميل في الساعة، أو 200 كيلومتر في الثانية. لكن هذين الجسمين يتحركان بسرعة ضعف ذلك، حيث تصل سرعتهما إلى ما لا يقل عن 1.2 مليون ميل في الساعة (540 كيلومترًا في الثانية).
يقول عالم الفلك شون تيري من جامعة ماريلاند ومركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا: “نعتقد أن هذا هو ما يسمى بعالم سوبر نبتون يدور حول نجم منخفض الكتلة على مسافة تقع بين مداري الزهرة والأرض إذا كان ضمن نظامنا الشمسي”. ويضيف: “إذا كان الأمر كذلك، فسيكون أول كوكب يتم اكتشافه يدور حول نجم عالي السرعة”.
تم اكتشاف هذين الجسمين لأول مرة عام 2011 أثناء بحث الباحثين عن الكواكب الخارجية باستخدام بيانات من مشروع مراقبة العدسة الدقيقة للأستروفزياء (MOA)، الذي يقع مقره في مرصد جبل جون بجامعة كانتربري بنيوزيلندا.
يحدث تأثير العدسة الدقيقة الجاذبية عندما يكون جسم سماوي ضخم بالقرب من خط الرؤية الذي يمتد بين مراقب بعيد على جانب ونجم بعيد على الجانب الآخر. نظرًا لأن الكتلة تشوه الزمكان، فإن ضوء النجم ينحني أثناء مروره عبر الزمكان المشوه للجسم قبل وصوله إلى المراقب. إذا كانت النقاط الثلاث متراصة بشكل وثيق بما فيه الكفاية، فإن الزمكان المنحني حول الجسم الأوسط يعمل كعدسة للمراقب مما يعزز ضوء النجوم.
حدد الباحثون الذين درسوا بيانات MOA عام 2011 نسبة كتلة الأجسام النسبية – حيث إن أحدهما أكثر كثافة بـ2300 مرة من الآخر – لكن الكتلة الفعلية لكليهما ظلت غير واضحة.
يقول عالم الفلك ديفيد بينيت من جامعة ماريلاند وناسا غودارد: “تحديد نسبة الكتلة أمر سهل”. ويضيف: “لكن حساب كتلتهم الحقيقية أصعب بكثير”. يتطلب العثور على كتلة جسم حقيقي معرفة مسافته بطريقة مشابهة لكيفية تحريف تكبير العدسة لحجم الأشياء الظاهر دون تغيير الاختلافات بينها.
في عام 2011 طرح بينيت وزملاؤه سيناريوهين للجسمين: إما أنهما نجم وكوكب حيث يكون النجم أقل كثافة قليلاً من شمسنا والكوكب أكبر بـ29 مرة مقارنة بالأرض أو أنه عملاق غازي بعيد يجر قمرًا أصغر حجمًا من الأرض.
بالنسبة للدراسة الجديدة، سعى الباحثون لمعرفة ما هما هذان الجسمان وماذا يفعلان بعد أكثر من عقد – باستخدام بيانات مرصد كيكي هاواي وقمر صناعي وكالة الفضاء الأوروبية جايا.
استقر الفريق على نظام نجمي يبعد حوالي 24,000 سنة ضوئية عن الأرض باعتباره المرشح الأكثر احتمالاً. إنه يقع داخل السنام المركزي اللامع والمكتظ بالنجوم لمجرة درب التبانة ، وهو وسط المدينة المجري بالنسبة لموقعنا البعيد مثل الضاحية البعيدة.
استناداً إلى المسافة التي تم قياسها منذ إشارة عام 2011 ، حسب الفريق مدى سرعة حركة النجم ، ووجدوا أن سرعته تزيد بأكثر من ضعف سرعة شمسنا. ومع ذلك ، فإن هذا الحساب يأخذ فقط الحركة ثنائية الأبعاد كما تُرى من الأرض؛ قد يتحرك أيضًا نحو أو بعيد عنا ، وهو ما يصعب اكتشافه ولكن يعني أنه يتحرك بشكل أسرع حتى الآن.
يشير ذلك إلى أن هذا النجم قد يكون سريعاً بما يكفي لتجاوز سرعة الهروب لمجرة درب التبانة والتي يُعتقد أنها تتراوح بين 550 و600 كيلومتر في الثانية. إذا كان الأمر كذلك ، فإنه يتجه نحو الفضاء بين المجرات – رغم أنه ليس لعدة ملايين السنين لأن مجرة درب التبانة ضخمة ولا يزال قريباً جداً منها .
بينما يناسب هذا النظام الشمسي ملف تعريف أجسام عام 2011 ، سيخبر الوقت فقط إن كان صحيحا أم لا.
يقول بينيت: “لنتأكد بأن النجم الجديد المكتشف جزءٌ مما تسبب بإشارة عام 2011 سنرغب بالنظر مرة أخرى بعد سنة لنرى إن كان يتحرك بالقدر الصحيح وفي الاتجاه الصحيح”.
إذا ظل النجم ثابتاً فقط فسنكون متأكدين بأنه لا يساهم بالنظام الذي تسبب بالإشارة.
“هذا يعني أن نموذج الكوكب الخارجى والقمر الخارجي هو الأكثر احتمالاً”، كما تشرح عالمة الفيزياء الفلكية أبارنا بهاتاشاريامن جامعة ماريلاند وNASA Goddard.
تم نشر الدراسة في مجلة The Astronomical Journal.
