تصویری جدید، واضح‌ترین نگاه را به یک بازدیدکننده بین‌ستاره‌ای که با سرعت از منظومه شمسی ما عبور می‌کند، نشان داده است.
تلسکوپ فضایی هابل و دوربین میدان دید وسیع 3 آن، در 21 ژوئیه، زمانی که این جرم در فاصله 277 میلیون مایلی (445 میلیون کیلومتری) از زمین قرار داشت، نمای فوق‌العاده‌ای از دنباله‌داری به نام 3I/ATLAS به دست آورد. این دنباله‌دار از فراسوی منظومه شمسی ما آمده است.
در این تصویر، یک پیله گرد و غبار اشک‌مانند دیده می‌شود که از هسته یخی دنباله‌دار به بیرون پرتاب شده است. هسته دنباله‌دار، هسته جامد آن است که از یخ، گرد و غبار و سنگ‌ها تشکیل شده است. هنگامی که دنباله‌دارها به ستاره‌هایی مانند خورشید نزدیک می‌شوند، گرما باعث آزاد شدن گاز و گرد و غبار از آن‌ها می‌شود که دنباله‌های مشخص آن‌ها را ایجاد می‌کند.
این تلسکوپ قدیمی تنها یکی از ابزارهای متعددی است که برای ردیابی این دنباله‌دار، که برای اولین بار در 1 ژوئیه کشف شد، در حال حرکت با سرعت سرسام‌آور 130,000 مایل (209,000 کیلومتر) در ساعت استفاده می‌شود. سرعت بالای 3I/ATLAS آن را به سریع‌ترین جرمی تبدیل کرده است که از خارج از منظومه شمسی ما منشأ گرفته و تا کنون در حال عبور از آن مشاهده شده است.
مشاهدات جدید، مانند مشاهداتی که با هابل انجام شده است، اطلاعات بیشتری در مورد اندازه این دنباله‌دار آشکار می‌کند. بر اساس مقاله جدیدی که توسط مجله Astrophysical Journal Letters پذیرفته شده است، هسته کوچک آن، که نمی‌توان مستقیماً آن را دید، می‌تواند تا 3.5 مایل (5.6 کیلومتر) قطر یا به کوچکی 1,000 فوت (305 متر) عرض داشته باشد.
در همین حال، سایر تلسکوپ‌های فضایی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب، ماهواره نقشه‌بردار فراخورشیدی و رصدخانه نیل گرلز سوییفت، همراه با مشاهدات زمینی از رصدخانه W.M. Keck در هاوایی، می‌توانند اطلاعات بیشتری در مورد ترکیب شیمیایی این جرم آشکار کنند. انتظار می‌رود این دنباله‌دار تا سپتامبر برای تلسکوپ‌های زمینی قابل مشاهده باقی بماند و سپس قبل از اینکه در اوایل دسامبر از سمت دیگر خورشید ما ظاهر شود، بیش از حد به خورشید نزدیک شود و قابل رؤیت نباشد.
بازدیدکننده‌ای پرسرعت از اعماق فضا
با این حال، سؤالات بزرگی در مورد 3I/ATLAS باقی مانده است که پاسخ به برخی از آن‌ها شاید غیرممکن باشد – از جمله اینکه دقیقاً از کجا آمده است. دیوید جویت، استاد نجوم در دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس، در بیانیه‌ای گفت: «هیچ‌کس نمی‌داند این دنباله‌دار از کجا آمده است. این مانند دیدن یک گلوله تفنگ برای هزارم ثانیه است. شما نمی‌توانید آن را با دقت به عقب برگردانید تا بفهمید از کجا شروع به مسیر کرده است.»
همانطور که ذکر شد، تلسکوپ‌های قدرتمندتری مانند جیمز وب در حال حاضر در حال رصد این جرم هستند. همکاری بین رصدخانه‌های فضایی و زمینی برای جمع‌آوری حداکثر داده در مورد این پدیده نادر بسیار حیاتی است. هر گونه طیف‌نگاری یا تجزیه و تحلیل نوری می‌تواند جزئیات بی‌سابقه‌ای را در مورد مواد تشکیل‌دهنده این دنباله‌دار آشکار کند و سرنخ‌هایی از محیط‌های فراخورشیدی که در آن متولد شده است، ارائه دهد.
این دنباله‌دار، که در حال حاضر در حال سفر به سمت خورشید است، پیش‌بینی می‌شود که اوج درخشش خود را در نزدیکی حضیض (نزدیک‌ترین نقطه به خورشید) در اواخر سال جاری تجربه کند. در این دوره، علاقه‌مندان به نجوم ممکن است شانس بیشتری برای رصد آن با استفاده از تلسکوپ‌های کوچک‌تر یا حتی دوربین‌های دوچشمی در شرایط آسمان تاریک داشته باشند. با این حال، باید در نظر داشت که درخشش دنباله‌دارها همیشه قابل پیش‌بینی نیست و به عواملی مانند اندازه و فعالیت هسته آن بستگی دارد.
تحقیقات در مورد این دنباله‌دار می‌تواند به درک بهتر چگونگی تشکیل و تکامل منظومه‌های سیاره‌ای در سایر نقاط کهکشان ما کمک کند. هر دنباله‌دار بین‌ستاره‌ای، کپسول زمانی کوچکی است که اطلاعاتی را از محیط تولد خود با خود حمل می‌کند. تجزیه و تحلیل دقیق آن‌ها می‌تواند نظریه‌های فعلی را در مورد تنوع مواد در مناطق مختلف کهکشان آزمایش کند.
نشانه‌های یک مسافر از دوردست‌ها
در حالی که این دنباله‌دار به نظر می‌رسد مانند دنباله‌دارهایی که در منظومه شمسی ما منشأ گرفته‌اند رفتار می‌کند – همانطور که توسط ستون گرد و غبار ثبت شده توسط هابل مشهود است – سرعت 3I/ATLAS یکی از نشانه‌هایی است که این جرم، بازدیدکننده‌ای از یک منظومه ستاره‌ای دیگر در کهکشان ما است.
دانشمندان تخمین می‌زنند که این دنباله‌دار میلیاردها سال است که در فضای بین‌ستاره‌ای در حال حرکت است. همانطور که اجرام در فضا حرکت می‌کنند، اثر پرتاب گرانشی را از عبور از کنار ستارگان و مهدکودک‌های ستاره‌ای تجربه می‌کنند که تکانه آن‌ها را افزایش می‌دهد. بنابراین، هر چه 3I/ATLAS زمان بیشتری را در فضا سپری کرده باشد، سریع‌تر حرکت می‌کند.
دنباله‌دار 3I/ATLAS تنها سومین جرم بین‌ستاره‌ای شناخته شده است که پس از ‘Oumuamua در سال 2017 و 2I/Borisov در سال 2019، در منظومه شمسی ما مشاهده شده است. این سرعت فوق‌العاده نشان می‌دهد که این دنباله‌دار به سیستم گرانشی خورشید ما وابسته نیست و تنها به صورت گذرا در حال عبور از آن است.
متیو هاپکینز، دانشجوی دکترای اخیر در گروه فیزیک دانشگاه آکسفورد، که مطالعه جداگانه‌ای در مورد این جرم تألیف کرده است، گفت: «3I به ویژه به دلیل سرعتش قابل توجه است. این سرعت به ویژه برای ما بسیار مفید است، زیرا در چند سال گذشته من و همکارانم مدلی را ایجاد کرده‌ایم که به ما امکان می‌دهد خواص (اجرام بین‌ستاره‌ای) مانند سن و ترکیب آن‌ها را فقط از سرعت آن‌ها پیش‌بینی کنیم.»
کشف اجرام بین‌ستاره‌ای در آینده
برای هاپکینز، کشف 3I/ATLAS به طرز باورنکردنی خوش‌شانسی بود. این کشف تنها پنج روز پس از اتمام کار دکترای او رخ داد، که شامل صرف زمان زیادی برای پیش‌بینی اکتشافات آتی اجرام بین‌ستاره‌ای بود. در چند ماه آینده، او یک فلوشیپ تحقیقاتی پسا‌دکترا را در دانشگاه کانتربری نیوزلند آغاز خواهد کرد، جایی که به تحقیق در مورد 3I/ATLAS ادامه خواهد داد.
در طول مطالعات دکترای خود، هاپکینز و همکارانش در نیوزلند مدل Ōtautahi–Oxford را توسعه دادند؛ ترکیبی از داده‌های جمعیت ستاره‌ای کهکشان راه شیری و مدل‌هایی از چگونگی تشکیل منظومه‌های سیاره‌ای که می‌تواند به ستاره‌شناسان کمک کند تا بفهمند جمعیت‌های اجرام بین‌ستاره‌ای چگونه باید به نظر برسند. اکنون، هاپکینز نویسنده اصلی یک مطالعه پیش‌انتشار جداگانه در مورد 3I/ATLAS است.
تعیین سن اجرام بین‌ستاره‌ای دشوار است، اما هاپکینز و همکارانش معتقدند 3I/ATLAS حدود 67% شانس دارد که بیش از 7.6 میلیارد سال سن داشته باشد – در حالی که خورشید، منظومه شمسی و دنباله‌دارهای آن تنها 4.5 میلیارد سال قدمت دارند.
هاپکینز گفت: «عبور این دنباله‌دار بین‌ستاره‌ای از منظومه شمسی ما کاملاً اتفاقی است – اما کاملاً نادر هم نیست. ما فقط بیشتر اوقات این بازدیدکنندگان را نمی‌بینیم. اجرام بین‌ستاره‌ای در واقع همیشه از منظومه شمسی عبور می‌کنند، به خصوص اجرام کوچک‌تر که تعدادشان بیشتر است: 80 جرم به اندازه ‘Oumuamua (حدود 656 فوت یا 200 متر عرض) هر سال از مدار مشتری عبور می‌کنند، آن‌ها فقط آنقدر کوچک هستند که نمی‌توان آن‌ها را تشخیص داد، مگر اینکه خیلی به زمین نزدیک شوند.»
آینده رصد بین‌ستاره‌ای با رصدخانه ورا سی. روبین
با این حال، ستاره‌شناسان مشتاق هستند که رصدخانه ورا سی. روبین، که اولین تصاویر خود را در تابستان امسال منتشر کرد، آسمان را برای یافتن اجرام بین‌ستاره‌ای اسکن کند. با آینه اصلی عظیم این رصدخانه که 28 فوت (8.4 متر) عرض دارد، می‌تواند اجرام کوچک، کم‌نور و دور را شناسایی کند – و هر سه شب یک بار کل آسمان را اسکن می‌کند، که به تلسکوپ امکان می‌دهد اجرام بین‌ستاره‌ای را که به سرعت حرکت می‌کنند، بهتر رصد کند.
همکاران هاپکینز تخمین می‌زنند که رصدخانه روبین می‌تواند در 10 سال آینده بین 5 تا 50 جرم بین‌ستاره‌ای را کشف کند، و هاپکینز با خوش‌بینی به سمت عدد بالاتر متمایل است. هاپکینز گفت: «کشف اجرام بین‌ستاره‌ای بیشتر می‌تواند به ستاره‌شناسان کمک کند تا بفهمند که آن‌ها چقدر متنوع یا مشابه یکدیگر هستند، به خصوص با توجه به اینکه سه جرم اول تا کنون بسیار متفاوت بوده‌اند.» این تنوع، درک ما از نحوه تشکیل و تکامل مواد در خارج از منظومه شمسی ما را عمیق‌تر خواهد کرد و به سؤالات اساسی در مورد جهان هستی پاسخ می‌دهد.
جویت گفت: «این بازدیدکننده بین‌ستاره‌ای جدید، یکی از جمعیت‌های ناشناخته قبلی از اجرام است که به تدریج ظاهر خواهند شد. این امر اکنون امکان‌پذیر است، زیرا ما قابلیت‌های نقشه‌برداری آسمانی قدرتمندی داریم که قبلاً نداشتیم. ما از یک آستانه عبور کرده‌ایم.»
برای دریافت خبرنامه علمی Wonder Theory سی‌ان‌ان ثبت‌نام کنید. با اخبار مربوط به اکتشافات شگفت‌انگیز، پیشرفت‌های علمی و موارد دیگر، جهان را کاوش کنید.
برای اخبار و خبرنامه‌های بیشتر سی‌ان‌ان، یک حساب کاربری در CNN.com ایجاد کنید.
منبع مقاله: Yahoo News
