چرا این ستاره این‌قدر عجیب است؟ شاید به‌دلیل این‌که یکی از سیارات خود را بلعیده است

نوشتهٔ پائول ساتر

ستاره‌شناسان به‌تازگی در حال کشف سطحی از روابط پیچیده و گاهی خشن بین سیارات و ستارگان مادرشان هستند.

تصویری از یک ستارهٔ غول‌سرخ که در فضا به‌دلیل حرارت، به‌قرمز می‌درخشد
تصویری از یک ستارهٔ غول‌سرخ. (اعتبار تصویر: DarkBlackKnight/Wikimedia Commons/CC-BY-SA-4.0)

ستارهٔ غول‌سرخ Kepler-56 چرخشی بسیار عجیب دارد و شاید به‌دلیل این است که یکی از سیارات خود را بلعیده است.

Kepler-56 در حال حاضر دو سیارهٔ فراخورشییدی شناخته‌شده دارد، اما ممکن است یک همسردار گمشده داشته باشد؛ تاکاتو توکونو، دانشجوی دکترا در گروه ستاره‌شناسی دانشگاه توکیو، پس از بررسی ویژگی‌های خاص این ستاره به این نتیجه دست یافت.

یکی از ویژگی‌های عجیبی که Kepler-56 دارد این است که لایهٔ بیرونی آن به‌سرعتی فوق‌العاده می‌چرخد — تقریباً ده‌بار سریع‌تر از سرعت معمول ستارگان غول‌سرخ. علاوه بر این، هستهٔ ستاره با لایهٔ بیرونی‌اش ناهم‌راست است و جهت چرخش‌هایشان متفاوت است. تصور کنید که پوستهٔ زمین به‌سرعتی بسیار بالا و در جهتی متفاوت نسبت به مانتل خود می‌چرخد.

چه چیزی می‌تواند این‌چیز را ایجاد کند؟

ساده‌ترین توضیح این است که سیارات شناخته‌شده مقصر این پدیده هستند. سیارات بزرگ می‌توانند به‌ستارگان مادر خود نیروی کششی وارد کنند، همان‌گونه که مشتری باعث لرزش خورشید می‌شود. همچنین می‌توانند بر ستارگان خود جزر و مد ایجاد کنند؛ این جزر و مدها بزرگ نیستند، اما کافی است که به‌صورت مکرر، در طول میلیون‌ها سال، کشش‌های جزئی انجام شود تا اتمسفر بیرونی ستاره را به‌سرعت بیشتری بچرخاند. اگر این سیارات با جهت چرخش ستاره هم‌راست نباشند، می‌تواند منجر به ناهم‌راستگی شود.

اما توکونو دریافت که این سناریو واقع‌گرایانه نیست، چرا که برای وقوع آن نیاز به توانایی بسیار بالایی از سوی سیارات برای ایجاد جزر و مد و انتقال انرژی چرخشی به ستاره دارد — بهره‌وری‌ای که چندین مرتبه بیشتر از سیستم‌های دیگر است.

پس شاید ستاره گرسنه شده بود.

وقتی ستاره‌ای یک سیاره را می‌بلعد، چرخش آن تحت‌تأثیر قرار می‌گیرد. تصور کنید که یک شهاب‌سنگ عظیم به‌صورت لغزشی به زمین برخورد کند؛ انرژی این برخورد را جذب می‌کنیم و در نتیجه شتاب می‌گیریم. اگر سیاره‌ای با زاویه‌ای نامعمول به ستاره برخورد کند، می‌تواند باعث ناهم‌راستگی بین هسته و جو Kepler‑56 شود.

در مقاله‌ای جدید که در ۲۹ اکتبر در سرور پیش‌چاپ arXiv بارگذاری شد، توکونو محاسبه کرد که برای کارآمدی این سناریو، سیارهٔ محکوم باید جرمی بین نیمی از جرم مشتری و دو برابر آن داشته باشد و دقیقاً پیش از برخورد دورهٔ مداری‌اش بین یک تا شش روز باشد. این دقیقاً با ویژگی‌های معمول «یوتیوبی‌های داغ» که به‌نظر می‌رسد در مسیر تجربهٔ سرنوشتی مشابه هستند، مطابقت دارد.

یک امکان دیگر این است که این ستاره به‌سادگی با سرعت چرخشی بالایی به دنیا آمده باشد، همان‌طور که توکونو در مقاله‌ای که هنوز مرور همتاپیرامون نشده است، نوشته است. اما این هنوز نمی‌تواند ناهم‌راستگی بین هسته و جو را توضیح دهد. و سؤال دیگری به‌وجود می‌آورد: چرا این ستاره هنگام تولد این‌قدر سریع می‌چرخید؟ یک توضیح معقول این است که ستاره در دوران جوانی‌اش، نه در پایان عمر، یک سیاره را بلعیده باشد.

ستاره‌شناسان به‌تازگی در حال کشف سطحی از روابط پیچیده و گاهی خشن بین سیارات و ستارگان مادرشان هستند. و هر بار که سناریوهای جدیدی را کشف می‌کنیم، هرچند ممکن است وحشتناک باشد، اطلاعات بیشتری دربارهٔ چرخهٔ حیات سیارات به‌دست می‌آوریم.