کشف جرمی ناشناخته در فراسوی نپتون؛ نامزد تازه سیاره کوتوله

در سیزدهم اکتبر، زمانی که متیو هولمن، پژوهشگر مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین، داده‌های پیشین رصدخانه ورا روبین را با کدی جست‌وجو می‌کرد که خودش و همکارش کوین نپیر نوشته بودند، به جرمی برخورد که انتظارش را نداشت. جسمی در فراسوی مدار نپتون، در سرمای تاریک حاشیه منظومه شمسی، آن‌قدر درخشان بود که با اندازه معمول اجرام آن ناحیه نمی‌خواند. واکنش نخست او به گفته خودش ناباوری هیجان‌زده بود؛ زیرا چنین اجرامی بسیار کمیاب‌اند و احتمال خطای کد یا خطای انسانی جدی است. اما بررسی‌های دقیق‌تر نشان داد که این جرم واقعی است.

جرمی که شاید ششمین سیاره کوتوله باشد

این جرم که ۲۰۲۶ ED138 نام گرفته است، اکنون یکی از جدی‌ترین نامزدهای سیاره کوتوله در منظومه شمسی به شمار می‌آید. برآوردها نشان می‌دهد پهنای آن میان ۶۰۰ تا ۱۵۰۰ کیلومتر است. این اندازه اهمیت زیادی دارد، زیرا در این محدوده از جرم، گرانش خودِ جسم می‌تواند آن را به شکل یک کره تقریباً کامل درآورد. همین ویژگی است که سیاره کوتوله را از سیارک‌ها و دیگر سنگ‌های کوچک فضایی جدا می‌کند.

تا امروز اخترشناسان تنها پنج سیاره کوتوله را به‌طور قطعی تأیید کرده‌اند: پلوتو، سرس، اریس، هائومیا و ماکی‌ماکی. اگر ۲۰۲۶ ED138 نیز به این فهرست بپیوندد، به خانواده‌ای بسیار کوچک از اجرام سیاره‌مانند خواهد پیوست که شناخت ما از تاریخ شکل‌گیری منظومه شمسی را عمیق‌تر می‌کند.

رصدخانه‌ای که آسمان را فیلم‌برداری می‌کند

برای درک این کشف باید با ابزار آن آشنا شد. رصدخانه ورا روبین بر فراز قله سرو پاچون در شمال شیلی، در ارتفاع ۲۶۸۲ متری، قرار دارد و آینه اصلی آن ۸٫۴ متر پهنا دارد. این رصدخانه نخستین نور خود را در آوریل ۲۰۲۵ دریافت کرد و از ژوئن امسال پروژه اصلی خود، یعنی بررسی ده‌ساله فضا و زمان (LSST)، را آغاز کرده است.

ویژگی انقلابی این رصدخانه، شیوه کار آن است: دوربینی با توان ۳٫۲ گیگاپیکسل، بزرگ‌ترین دوربین دیجیتال ساخته‌شده برای اخترشناسی، هر چند روز یک بار تمام آسمان نیم‌کره جنوبی را تصویربرداری می‌کند. حاصل این کار یک «فیلم» زمان‌گسسته و بسیار دقیق از آسمان است. برخلاف عکس‌های تک‌قاب قدیمی، این فیلم توالی زمانی را ثبت می‌کند و همین موضوع شناسایی اجرام متحرک را ممکن می‌سازد. اجرامی مانند ۲۰۲۶ ED138 در هر تصویر جای کمی جابه‌جا می‌شوند و همین جابه‌جایی کوچک، ردپای آن‌ها را در میان میلیاردها ستاره ثابت آشکار می‌کند.

چگونه یک نقطه نورانی به یک کشف تبدیل شد

پیدا کردن یک جرم دوردست تنها با یک تصویر ممکن نیست. هولمن و ماریو یوریچ، دانشمند ارشد بخش منظومه شمسی در رصدخانه روبین، دریافتند که این رصدخانه ۲۰۲۶ ED138 را در ۳۰ نوبت و در ۲۰ شب میان چهارم مارس و یازدهم ژوئیه ثبت کرده است. این تکرار رصدی، مدار جرم را با دقت قابل قبولی مشخص می‌کند.

کاوش بیشتر نشان داد که دوربین انرژی تاریک (DEC) بر تلسکوپ چهار متری ویکتور بلانکو در رصدخانه سررو تولولو نیز این جرم را دیده است؛ حتی رصدهای آن به سال ۲۰۱۶ بازمی‌گردد. این آرشیو قدیمی ارزش فراوانی دارد، زیرا قوسی طولانی‌تر از مدار را در اختیار دانشمندان می‌گذارد. به بیان ساده، هر رصد مانند یک نقطه روی یک مسیر است؛ هرچه نقطه‌های بیشتری در بازه زمانی طولانی‌تر داشته باشیم، شکل واقعی آن مسیر بهتر ترسیم می‌شود.

مداری کج و ردپای نپتون

داده‌ها نشان می‌دهد که مدار ۲۰۲۶ ED138 حدود ۲۵ درجه نسبت به صفحه منظومه شمسی کج شده است. اخترشناسان بر این باورند که این انحراف نتیجه برهم‌کنش گرانشی با نپتون است؛ سیاره‌ای که به‌عنوان بزرگ‌ترین جرم منظومه شمسی بیرونی، نقشی تعیین‌کننده در معماری ناحیه فرانپتونی دارد. در حقیقت نپتون مانند چوپانی عمل می‌کند که اجرام همسایگی خود را از مسیر مستقیم منحرف می‌کند و در الگوهای مداری خاصی می‌چیند.

این جرم در حال حاضر حدود ۴۶ واحد نجومی از خورشید فاصله دارد. یک واحد نجومی برابر فاصله میانگین زمین تا خورشید، یعنی حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتر است. برای مقایسه، فاصله میانگین پلوتو از خورشید نزدیک به ۴۰ واحد نجومی است؛ بنابراین ۲۰۲۶ ED138 در حال حاضر دورتر از پلوتو قرار دارد. نوری که از آن به ما می‌رسد، بیش از شش ساعت در راه بوده است.

چرا این کشف اهمیت دارد

ارزش اصلی این کشف در دو چیز است. نخست، کمیابی چنین اجرامی؛ یافتن هر جرم بزرگ در ناحیه فرانپتونی مانند یافتن قطعه‌ای گم‌شده از پازل تاریخ منظومه شمسی است. اجرام آن ناحیه از روزگار شکل‌گیری منظومه شمسی تقریباً دست‌نخورده مانده‌اند و مانند کپسول زمانی، ترکیب شیمیایی مواد اولیه را در خود نگه داشته‌اند.

دوم، توان رصدخانه روبین. این رصدخانه پیش از این بیش از ۱۱۰۰۰ سیارک تازه کشف کرده است و انتظار می‌رود فهرست آن به‌زودی شمار زیادی سیاره کوتوله جدید نیز در بر بگیرد. یوریچ می‌گوید روبین در ده سال آینده بارها و بارها تمام آسمان جنوبی را تصویربرداری خواهد کرد، پس هر جرمی که در بررسی‌های پیشین نادیده مانده بود، اکنون در دسترس است.

گام بعدی: پرتو فروسرخ و تلسکوپ جیمز وب

با این حال هنوز نمی‌توان با اطمینان گفت که ۲۰۲۶ ED138 یک سیاره کوتوله است. تعیین قطعی این موضوع به دانستن اندازه دقیق آن وابسته است و اندازه دقیق تنها با رصد در پرتو فروسرخ به دست می‌آید؛ همان محدوده طول موجی که تلسکوپ فضایی جیمز وب برای آن بهینه‌سازی شده است. دلیل این نکته آن است که در نور مرئی، درخشندگی یک جسم هم به اندازه و هم به بازتاب‌پذیری سطح آن بستگی دارد و این دو اثر را نمی‌توان از هم جدا کرد. اما در فروسرخ، خودِ جسم تابش گرمایی خود را منتشر می‌کند و اندازه آن را تقریباً مستقل از روشنایی سطح آشکار می‌سازد.

هولمن می‌گوید اگر ۲۰۲۶ ED138 به‌عنوان سیاره کوتوله تأیید شود، به خانواده‌ای بسیار کوچک از جهان‌ها خواهد پیوست. در ماه‌ها و سال‌های آینده بی‌گمان خبرهای بیشتری درباره این جرم منتشر خواهد شد. آنچه امروز مسلم است، این است که نقشه‌برداری دقیق و پیوسته آسمان، دریچه‌ای تازه به روی شناخت حاشیه سرد و ناشناخته منظومه شمسی گشوده است.