כוכב לכת חוץ-שמשי (הנמצא מחוץ למערכת השמש ומקיף כוכב אחר), בצורת לימון, התגלה על ידי טלסקופ החלל ג'יימס ווב, ששוגר לחלל על ידי נאס"א לפני ארבע שנים. כוכב הלכת הנצפה, עשוי להכיל יהלומים בליבתו.
2 צפייה בגלריה
כוכב הלכת PSR J2322-2650b (משמאל), מקיף כוכב נויטרונים מסתובב במהירות (פולסר). כוחות כבידה מהפולסר הכבד בהרבה מושכים את כוכב הלכת בעל המסה של צדק, ומעניקים לו צורה של לימון
(הדמיה: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI))
שמו הרשמי של כוכב הלכת הוא PSR J2322-2650b. יש לו אטמוספרה שלא נראתה כמותה מעולם, שכן היא עשירה בהליום ובפחמן. מסתו זהה בערך לזו של צדק, כשהוא מקיף כוכב נויטרונים המסתובב במהירות (פולסר). השאלה כיצד נוצר כוכב הלכת הזה מהווה תעלומה לכשעצמה.
"כוכב הלכת מקיף כוכב שהוא ביזארי לחלוטין - בעל מסה של השמש, אבל בגודל קטן", הסביר מייקל ז'אנג מהמחלקה לאסטרונומיה של אוניברסיטת שיקגו, שעמד בראש צוות מחקר שהתפרסם בכתב העת Astrophysical Journal Letters. "זהו סוג חדש של אטמוספרה של כוכב לכת שאף אחד לא ראה מעולם. במקום למצוא את המולקולות הרגילות שאנו מצפים לראות על כוכב לכת חוץ-שמשי - כמו מים, מתאן ופחמן דו-חמצני – ראינו פחמן מולקולרי, במיוחד פחמן-3 ופחמן-2, מה שעשוי בלחצים גבוהים להוביל ליצירת יהלומים בליבה".
כוכב הלכת החדש, מקיף כוכב שפולט קרינה אלקטרומגנטית מהקטבים המגנטיים שלו במרווחים קבועים של מילישניות בודדות. בנוסף לכך, הכוכב פולט קרני גמא וחלקיקים אחרים בעלי אנרגיה גבוהה. משמעות הדבר היא שניתן לחקור את PSR J2322-2650b בפירוט רב על פני כל מסלולו – משימה מאתגרת, משום שכוכבים בדרך כלל מאפילים בהרבה על כוכבי הלכת שלהם.
מאיה בלזניי, סטודנטית לתואר שני באוניברסיטת סטנפורד שעבדה על מידול צורת כוכב הלכת והגאומטריה של מסלולו, הסבירה כי מערכת זו ייחודית משום שניתן לראות את כוכב הלכת המואר על ידי הכוכב המארח שלו, אך לא לראות את הכוכב המארח כלל. "כך ניתן לקבל ספקטרום טהור ולחקור את המערכת הזו טוב יותר בפירוט רב יותר מאשר כוכבי לכת חיצוניים רגילים".
PSR J2322-2650b קרוב במיוחד לכוכב שלו, במרחק של כמיליון קילומטרים וחצי. הזמן שלוקח לו להקיף את הכוכב שלו הוא פחות מ-8 שעות.
כוכב לכת המקיף פולסר (כוכב נויטרונים) המסתובב במהירות, מה שמעניק לכוכב הלכת צורה דמוית לימון
(הדמיה: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI))
באמצעות יישום מודלים על שינויי הבהירות של כוכב הלכת לאורך מסלולו, החוקרים גילו שכוחות כבידה עצומים מהפולסר הכבד בהרבה מושכים את כוכב הלכת ומעניקים לו צורת לימון. יחד, הכוכב וכוכב הלכת החוץ-שמשי מתקיימים במערכת בשם "אלמנה שחורה" – סוג נדיר של מערכת שבה פולסר המסתובב במהירות משויך לכוכב לוויה קטן ובעל מסה נמוכה.
בעבר, חומר מהכוכב הקטן היה זורם אל הפולסר, וגורם לו להסתובב מהר יותר לאורך זמן, מה שמניע רוח וקרינה רבות עוצמה. עם הזמן, הפולסר מאייד את השכבות החיצוניות של הכוכב הנלווה, עד שהוא נשאר רק ליבה צפופה, בגודל של צדק, המורכבת כמעט כולה מפחמן והליום. אסטרונומים בחרו בכינוי "אלמנה שחורה" בגלל הדמיון לתופעת טריפת הזכר על ידי הנקבה בעכבישים, תופעה הקיימת גם בעולם החי. במקרה הזה, בן הלוויה נחשב רשמית כוכב לכת חוץ-שמשי, ולא כוכב. האיגוד האסטרונומי הבין-לאומי מגדיר כוכב לכת חוץ-שמשי כגוף שמסתו נמוכה מ-13 מסות צדק, שמקיף כוכב, ננס חום או פולסר.
2 צפייה בגלריה
כוכב הלכת PSR J2322-2650b שמקבל צורת לימון בגלל כוח הכבידה של הפולסר אותו הוא מקיף
(הדמיה: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI))
עמית צוות המחקר פרופ' רוג'ר רומני, מהמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת סטנפורד וממכון קוולי לאסטרופיזיקה של חלקיקים וקוסמולוגיה, הוא אחד המומחים המובילים בעולם למערכות מסוג "אלמנה שחורה". לדבריו, ככל שכוכב כמו PSR J2322-2650b מתקרר, כך תערובת הפחמן והחמצן בתוכו מתחילה להתגבש. "גבישי פחמן טהור צפים למעלה ומתערבבים בהליום. אבל אז משהו צריך לקרות כדי להרחיק את החמצן והחנקן – תהליך שעליו עדיין קיימת מחלוקת".
