Kutoka juu ya sayari takriban mara mbili ya saizi ya Jupita, dhana ya msanii huyu inaonyesha nyota ambayo sayari inazunguka na mwandamani wa nyota huyo kwa mbali. Credit: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF
Wanaastronomia wamegundua a Jupiter-kama sayari inayozunguka nyota iliyo karibu, ambayo ni mojawapo ya jozi mbili, kwa kufuatilia kwa usahihi sehemu ndogo, karibu isiyoonekana, inayoyumba katika mwendo wa nyota hiyo kupitia angani. Kazi yao ilitoa azimio la kwanza kabisa la muundo kamili, wa pande 3 wa mizunguko ya jozi ya nyota mbili na sayari inayozunguka moja wapo. Mafanikio haya yanaweza kutoa maarifa mapya muhimu katika mchakato wa malezi ya sayari, wanaastronomia walisema. Mafanikio haya yalifanywa kwa kutumia Wakfu wa Kitaifa wa Sayansi Safu Mrefu Sana ya Msingi (VLBA).
Ingawa zaidi ya 5,000 sayari za ziada za jua zimegunduliwa hadi sasa, ni tatu tu ambazo zimegunduliwa kwa kutumia mbinu iitwayo astrometry, ambayo ilitumiwa kutoa ugunduzi huu. Walakini, kazi ya kuamua usanifu wa 3-D wa mfumo wa nyota-mbili unaojumuisha sayari "haiwezi kufikiwa na zingine. exoplanet mbinu za ugunduzi,” alisema Salvador Curiel, wa Chuo Kikuu cha Kitaifa cha Kujiendesha cha Meksiko (UNAM).
"Kwa kuwa nyota nyingi ziko katika mifumo ya binary au nyingi, kuweza kuelewa mifumo kama hii kutatusaidia kuelewa malezi ya sayari kwa ujumla," Curiel alisema.
Katika dhana ya msanii huyu, nyota ndogo (ya machungwa) inazunguka na sayari inayofanana na Jupiter (bluu), na nyota iliyo mbali zaidi (nyekundu). Credit: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF
Nyota hizo mbili, ambazo kwa pamoja zinaitwa GJ 896AB, ziko umbali wa miaka 20 ya mwanga kutoka duniani. Hiyo inawafanya kuwa majirani zetu wa karibu kwa viwango vya unajimu. Wao ni nyota nyekundu, aina ya kawaida ya nyota katika yetu Njia ya Milky galaksi. Ile kubwa zaidi, ambayo sayari inazunguka, ina karibu asilimia 44 ya uzito wa Jua letu, wakati ile ndogo ni karibu asilimia 17 kama Jua. Wametenganishwa na umbali wa karibu Neptune kutoka kwenye Jua, na kuzungukana mara moja kila baada ya miaka 229.
Kwa utafiti wao wa GJ 896AB, wanaastronomia walichanganya data kutoka kwa uchunguzi wa macho wa mfumo uliofanywa kati ya 1941 na 2017 na data kutoka uchunguzi wa VLBA kati ya 2006 na 2011. Pia walifanya uchunguzi mpya wa VLBA mwaka wa 2020. Azimio la VLBA la bara zima na supersharp azimio la VLBA. uwezo wake wa ajabu wa kuona maelezo mazuri, ulitokeza vipimo sahihi sana vya nafasi za nyota kwa wakati. Uchanganuzi wa kina wa data iliyofanywa na wanaastronomia ulifunua mwendo wa obiti wa nyota na pia mwendo wao wa kawaida kupitia angani.
Uhuishaji wa msanii unaonyesha miondoko ya obiti ya jozi ya nyota jozi na sayari inayozunguka mojawapo ya nyota. Credit: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF
Kuwepo kwa sayari hiyo kulidhihirishwa na ufuatiliaji wa kina wa mwendo wa nyota hiyo kubwa ulioonyesha kuyumba kidogo. Athari ya mvuto ya sayari kwenye nyota husababisha kuyumba. Nyota na sayari huzunguka eneo kati yao linaloitwa barycenter, ambayo inawakilisha kituo chao cha kawaida cha misa. Wakati eneo hilo liko mbali vya kutosha na nyota, mwendo wa nyota kuzunguka unaweza kutambulika.
Kulingana na hesabu za wanaastronomia, sayari ina takriban mara mbili ya uzito wa Jupiter na inazunguka nyota kila baada ya siku 284. Umbali wake kutoka kwa nyota ni kidogo kidogo kuliko Venus'umbali kutoka kwa Jua. Mzingo wa sayari hii una mwelekeo wa takriban digrii 148 kutoka kwenye obiti za nyota hizo mbili.
"Hii ina maana kwamba sayari inazunguka nyota kuu kinyume na ile ya nyota ya pili kuzunguka nyota kuu," alisema Gisela Ortiz-León, wa UNAM na Taasisi ya Max Planck ya Astronomy. "Hii ni mara ya kwanza kwa muundo wa nguvu kama huu kuzingatiwa katika sayari inayohusishwa na mfumo wa binary wa kompakt ambao labda uliundwa kwenye diski sawa ya protoplanetary," aliongeza.
"Masomo ya ziada ya kina ya mifumo hii na sawa inaweza kutusaidia kupata maarifa muhimu kuhusu jinsi sayari zinavyoundwa katika mifumo ya binary. Kuna nadharia mbadala za utaratibu wa uundaji, na data zaidi inaweza kuashiria ni ipi inayowezekana zaidi," Joel Sanchez-Bermudez, wa UNAM alisema. "Hasa, mifano ya sasa inaonyesha kuwa sayari kubwa kama hiyo haiwezekani kama rafiki wa nyota ndogo kama hiyo, kwa hivyo labda mifano hiyo inahitaji kurekebishwa," aliongeza.
Mbinu hiyo ya unajimu itakuwa chombo muhimu cha kubainisha mifumo zaidi ya sayari, wanaastronomia walisema. "Tunaweza kufanya kazi nyingi zaidi kama hii na iliyopangwa Kizazi Kijacho VLA (ngVLA),” alisema Amy Mioduszewski, wa Kituo cha Kitaifa cha Uchunguzi wa Unajimu wa Redio. "Kwa hiyo, tunaweza kupata sayari ndogo kama Dunia."
Wanaastronomia waliripoti matokeo yao katika toleo la Septemba 1 la Journal ya Astronomical.
Rejea: "Usanifu wa Obiti wa 3D wa Mfumo wa Binari wa Kibete na Mwenzi Wake wa Sayari" na Salvador Curiel, Gisela N. Ortiz-León, Amy J. Mioduszewski na Joel Sanchez-Bermudez, 1 Septemba 2022, Journal ya Astronomical.
DOI: 10.3847/1538-3881/ac7c66
Kituo cha Kitaifa cha Uchunguzi wa Unajimu wa Redio ni kituo cha Wakfu wa Kitaifa wa Sayansi, unaoendeshwa chini ya makubaliano ya ushirika na Associated Universities, Inc.
