ملاقات با عضوی دور و تاریک در منظومه‌ی شمسی!
مجله علمی ایلیاد - اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ آرایه‌ی بزرگ آتاکاما به نام «ALMA»، جزئیات خارق‌العاده‌ای درباره‌ی عضو جدیداً کشف‌شده‌ی منظومه‌ی شمسی که جرمی سیاره مانند به‌نام «2014 UZ224» است و به‌صورت غیررسمی «دی‌دی» نامیده می‌شود، ارائه دادند.
دی‌دی از لحاظ فاصله، دومین جرم فرانپتونی یا همان «TNO» با مدار تأیید شده است که سه برابر فاصله‌ی کنونی پلوتو از خورشید فاصله دارد و تنها جرم دورتر از سیاره‌ی کوتوله‌ی «اریس» است. اخترشناسان تخمین زده‌اند که ده‌ها هزار عدد از این اجرام یخی در بخش خارجی منظومه‌ی شمسی و فراتر از مدار نپتون وجود دارند.
داده‌های جدید از آلما برای اولین بار مشخص کرده است که دی‌دی به‌طور تقریبی ۶۳۵ کیلومتر عرض دارد؛ یعنی چیزی حدود دو سوم قطر سیاره‌ی کوتوله‌ی سرس که بزرگترین عضو کمربند سیارکی ما است. با داشتن این اندازه، دی‌دی باید به اندازه‌ای جرم داشته باشد که کروی باشد، چرا که معیار اخترشناسان برای اینکه جرمی را سیاره‌ی کوتوله بنامند، کروی بودن آن است.
«دیوید گردس»، دانشمند دانشگاه میشیگان و رهبر نویسندگان مقاله‌ای که در مجله‌ی Astrophysical Journal Letters چاپ شده است، می‌گوید: «در فواصل بسیار دورتر از پلوتو، ناحیه‌ای وجود دارد که از لحاظ اجرام سیاره‌ای خیلی غنی است. تعدادی از آن‌ها واقعاً کوچک هستند در صورتی که برخی از آن‌ها به اندازه‌ی پلوتو هستند و حتی می‌توانند از پلوتو بزرگ‌تر باشند. از آنجا که این اجرام در فواصل خیلی دور و تاریک هستند، حتی تشخیص دادن آن‌ها نیز خیلی سخت است، چه برسد به اینکه بخواهیم آن‌ها را با جزئیات مطالعه کنیم. به هر حال آلما توانایی منحصر به فردی دارد که ما را قادر ساخته بتوانیم جزئیاتی مهیج درباره‌ی این دنیای دور از دسترس به دست آوریم.»
در حال حاضر دی‌دی حدود ۹۲ واحد ستاره‌ای از خورشید فاصله دارد. یک واحد ستاره‌ای فاصله‌ی متوسط زمین تا خورشید یا حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتر است. دی‌دی با داشتن این فاصله‌ی بسیار طولانی از خورشید، ۱،۱۰۰ سال طول می‌کشد تا مدار خود به دور خورشید را کامل طی کند. همچنین ۱۳ ساعت طول می‌کشد تا نور دی‌دی به زمین برسد.
گردس و گروه همکارانش وجود دی‌دی را در پاییز سال ۲۰۱۶ اعلام کردند. آن‌ها دی‌دی را با استفاده از تلسکوپ چهار متری «سررو تولولو» در شیلی به‌عنوان بخشی از مشاهدات جاری برای بررسی انرژی تاریک که طی آن ۱۲ درصد کهکشان برای درک نیروهای جادویی که باعث گسترش جهان می‌شوند و مورد بررسی قرار می‌گیرد، یافتند.
بررسی‌های مربوط به انرژی تاریک باعث تولید گنجینه‌های با ارزشی از تصاویر ستارگان شده که به اخترشناسان فرصت جستجوی فواصل دوردست منظومه‌ی شمسی را نیز می‌دهد. جستجوهای اولیه که شامل ۱۵،۰۰۰ عکس هستند، حدود ۱.۱ میلیارد جرم احتمالی را نشان داده است. در نهایت مشخص شد که اکثر اینهایی که به نظر اجرام می‌آمدند ستاره‌های پس‌زمینه و حتی کهکشان‌های دوردست هستند. به هر حال مشاهده شد که تعداد کمی از این اجرام احتمالی آرام‌تر حرکت می‌کردند و نشان دادند که اجرام فرانپتونی هستند.
در دوازده تصویر جداگانه یکی از این‌گونه اجرام تشخیص داده شد. اخترشناسان آن را دی‌دی نامیدند که مخفف کلمه‌ی کوتوله‌ی دوردست یا همان «Distance Dwarf» است. داده‌های نوری از تلسکوپ بلانکو، اخترشناسان را قادر ساخت تا فاصله‌ی دی‌دی و مشخصات مداری آن‌را مشخص کنند، ولی آن‌ها قادر نبودند تا اندازه‌ی این کوتوله و دیگر خصوصیات فیزیکی آن‌را مشخص کنند. امکان داشت که دی‌دی عضوی نسبتاً کوچک از منظومه‌ی شمسی ما باشد که انعکاس آن به اندازه‌ای است که می‌توان آن‌را از روی زمین تشخیص داد و یا اینکه جرم تاریک و بزرگ غیرعادی باشد که فقط بخشی از نور رسیده به خود را منعکس می‌کند و کوچک دیده می‌شود. هر دوی این سناریوها داده‌های نوری یکسانی مخابره می‌کنند.
از آنجا که آلما جهان سرد و تاریک را مشاهده می‌کند، قادر است گرما را در شکل نورهای با طول موج میلی‌متری که معمولاً از اجرام سرد کهکشان ساتع می‌شوند، تشخیص دهد. میزان گرمایی که از جرمی در فواصل دور منظومه‌ی شمسی دریافت می‌شود، مستقیماً به اندازه‌ی آن جرم بستگی دارد. گردس می‌گوید: «ما محاسبه کردیم که این جرم واقعاً محیطی سرد با دمایی در حدود ۳۰ درجه‌ی کلوین دارد که این دما فقط مقداری از دمای صفر مطلق بالاتر است.»
از آنجا که نور مرئی منعکس شده از دی‌دی دارای روشنایی به اندازه‌ی شمعی که در فاصله‌ی ماه قرار گرفته باشد، دارد، آلما قادر بود تا به‌سرعت روی خصوصیات گرمایی نور رسیده بررسی‌هایی را انجام دهد و روشنایی آن‌را اندازه‌گیری کند. این کار به اخترشناسان اجازه داد تا مشخص کنند که دی‌دی فقط حدود ۱۳ درصد نور رسیده به خود را منعکس می‌کند. انعکاس این جرم حدوداً شبیه به زمین کثیف و خشک بیس‌بال است. با مقایسه‌ی داده‌های حاصل از مشاهدات آلما با داده‌های نوری گذشته، اخترشناسان اطلاعات لازم برای محاسبه‌ی اندازه‌ی جرم را داشتند. گردس می‌گوید: «آلما اطلاعات را سریع و به آسانی برداشته است. پس از آن ما قادر بودیم پیچیدگی‌های کار با اطلاعات ناکامل گذشته را حل کنیم.»
اجرامی مانند دی‌دی در واقع بقایای کهکشانی حاصل از تشکیل منظومه‌ی شمسی هستند. مدار و مشخصات فیزیکی آن‌ها جزئیات مهمی درباره‌ی تشکیل سیاره‌هایی مانند زمین را ارائه می‌دهد. این کشف هیجان‌انگیز بود، چرا که نشان می‌دهد امکان تشخیص اجرامی که به آرامی حرکت می‌کنند و در فواصل دوردست منظومه‌ی شمسی قرار دارند، وجود دارد. محققین اشاره می‌کنند که از این روش می‌توان برای تعیین صحت فرضیه‌ی «سیاره‌ی شماره‌ی ۹» که احتمالاً فرای دی‌دی و اریس قرار دارد، استفاده کرد. گردس در انتها می‌گوید: «در جهان ما هنوز دنیاهای جدیدی برای کشف شدن وجود دارد. منظومه‌ی شمسی جایی غنی و پیچیده است.»
نوشته: ScienceDaily
ترجمه: مجله علمی ایلیاد