تصویری جدید، واضح‌ترین نگاه را به دنباله‌دار بین‌ستاره‌ای 3I/ATLAS ارائه می‌دهد که با سرعتی باورنکردنی از منظومه شمسی ما عبور می‌کند. این دنباله‌دار، که منشأ آن فراتر از مرزهای منظومه ماست، توسط تلسکوپ فضایی هابل و دوربین میدان دید وسیع 3 آن در تاریخ ۲۱ ژوئیه، زمانی که در فاصله ۲۷۷ میلیون مایلی (۴۴۵ میلیون کیلومتری) از زمین قرار داشت، به ثبت رسید. این رصد بی‌نظیر، پنجره‌ای جدید به سوی جهان‌های ناشناخته باز کرده و به اخترشناسان اجازه می‌دهد تا درک عمیق‌تری از اجرام سرگردان در فضای بین‌ستاره‌ای پیدا کنند. این کشف نه تنها به درک ما از اجرام فضایی کمک می‌کند، بلکه سؤالات جدیدی را درباره منشأ و تکامل سیستم‌های سیاره‌ای در سراسر کهکشان راه شیری مطرح می‌سازد.
در تصویر ثبت‌شده، یک غلاف غبار اشک‌شکل دیده می‌شود که از هسته یخی دنباله‌دار به بیرون فوران می‌کند. هسته دنباله‌دار، بخش جامد آن است که از یخ، غبار و سنگ تشکیل شده است. هنگامی که دنباله‌دارها به ستاره‌هایی مانند خورشید نزدیک می‌شوند، گرما باعث می‌شود تا گاز و غبار از آن‌ها آزاد شود و دم دنباله‌دار را تشکیل دهد که در فضا قابل مشاهده می‌شود. این دنباله‌دار با سرعت سرسام‌آور ۱۳۰,۰۰۰ مایل (۲۰۹,۰۰۰ کیلومتر) در ساعت حرکت می‌کند، سرعتی که 3I/ATLAS را به سریع‌ترین جرمی تبدیل کرده که منشأ آن خارج از منظومه شمسی ما بوده و تاکنون رصد شده است. این سرعت فوق‌العاده بالا، نشانه‌ای کلیدی است که این دنباله‌دار از مناطق بسیار دوردست کهکشان به منظومه ما وارد شده است.
ردپای یک دنباله‌دار کیهانی: نگاهی دقیق‌تر به 3I/ATLAS
مشاهدات جدید، از جمله مشاهدات هابل، اطلاعات بیشتری در مورد اندازه این دنباله‌دار ارائه می‌دهند. هسته کوچک آن، که مستقیماً قابل مشاهده نیست، می‌تواند بین ۳.۵ مایل (۵.۶ کیلومتر) و حتی ۱,۰۰۰ فوت (۳۰۵ متر) قطر داشته باشد. این گستره اندازه‌گیری، چالش‌هایی را در تعیین جرم دقیق و ترکیب آن ایجاد می‌کند، اما با داده‌های بیشتر، دقت این تخمین‌ها افزایش خواهد یافت. تحقیقات اولیه نشان می‌دهد که این دنباله‌دار از زمان شکل‌گیری‌اش، میلیاردها سال در فضای بین‌ستاره‌ای سفر کرده است. حرکت سریع آن، نتیجه پدیده “پرتاب گرانشی” است که در آن اجرام فضایی با عبور از کنار ستاره‌ها یا خوشه‌های ستاره‌ای، شتاب می‌گیرند.
تلسکوپ‌های فضایی دیگری مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب (James Webb Space Telescope)، ماهواره نقشه‌بردار فراخورشیدی گذران (Transiting Exoplanet Survey Satellite) و رصدخانه نیل گهرلز سویفت (Neil Gehrels Swift Observatory)، به همراه رصدهای زمینی از رصدخانه W.M. Keck در هاوایی، می‌توانند اطلاعات بیشتری در مورد ترکیب شیمیایی این جرم فاش کنند. انتظار می‌رود این دنباله‌دار تا سپتامبر برای تلسکوپ‌های زمینی قابل مشاهده بماند و سپس برای مدتی از دید پنهان شود، تا اوایل دسامبر که از سوی دیگر خورشید دوباره ظاهر شود. این مشاهدات چندگانه، به ما کمک می‌کنند تا پازل این بازدیدکننده غریب را کامل‌تر کنیم.
رازهایی از فضای دوردست: منشأ و اهمیت
با این حال، سؤالات بزرگی در مورد 3I/ATLAS بدون پاسخ مانده‌اند، از جمله اینکه این دنباله‌دار دقیقاً از کجا آمده است. دیوید جویت، استاد اخترشناسی دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس و نویسنده اصلی یکی از مطالعات، می‌گوید: “هیچ‌کس نمی‌داند این دنباله‌دار از کجا آمده است. این مانند دیدن گلوله تفنگ برای یک هزارم ثانیه است. نمی‌توان آن را با دقت به عقب راند تا بفهمیم از کجا مسیرش را آغاز کرده است.” این ناشناخته بودن، به ماهیت جذاب و مرموز این دنباله‌دار می‌افزاید و آن را به سوژه‌ای داغ برای تحقیقات آینده تبدیل می‌کند. هرچند که رفتار آن شبیه به دنباله‌دارهای منظومه شمسی است، اما سرعت و مسیرش قطعاً نشان‌دهنده منشأ فراخورشیدی آن است.
برای متیو هاپکینز، دانشجوی دکترای اخیر در گروه فیزیک دانشگاه آکسفورد که نویسنده یک مطالعه جداگانه در مورد این جرم است، کشف 3I/ATLAS بسیار خوش‌شانسانه بود. این کشف تنها پنج روز پس از اتمام کار دکترای او رخ داد که شامل زمان زیادی صرف پیش‌بینی کشف اجرام بین‌ستاره‌ای در آینده بود. او در چند ماه آینده، یک فلوشیپ تحقیقاتی پسادکترا را در دانشگاه کانتربری نیوزیلند آغاز خواهد کرد و در آنجا به تحقیق در مورد 3I/ATLAS ادامه خواهد داد. این اتفاق، گواهی بر هم‌پوشانی تئوری و مشاهده در علم اخترشناسی است و نشان می‌دهد که چگونه پیش‌بینی‌ها می‌توانند به کشفیات واقعی منجر شوند.
پیش‌بینی آینده: رصدهای بعدی و مدل‌های نوین
در طول مطالعات دکترای خود، هاپکینز و همکارانش در نیوزلند، مدل Ōtautahi–Oxford را توسعه دادند. این مدل، ترکیبی از داده‌های جمعیت ستاره‌ای کهکشان راه شیری و مدل‌های شکل‌گیری منظومه‌های سیاره‌ای است که می‌تواند به اخترشناسان در تعیین ویژگی‌های احتمالی جمعیت اجرام بین‌ستاره‌ای کمک کند. اکنون، هاپکینز نویسنده اصلی یک مطالعه پیش‌انتشار جداگانه در مورد 3I/ATLAS است که تلاش می‌کند تا با استفاده از این مدل‌ها، به درک بهتری از این اجرام دست یابد. این رویکرد داده‌محور، اهمیت داده‌های جمع‌آوری شده از تلسکوپ‌ها و مدل‌سازی‌های نظری را در روشن کردن رمز و رازهای کیهان برجسته می‌کند.
تعیین سن دقیق اجرام بین‌ستاره‌ای دشوار است، اما هاپکینز و همکارانش معتقدند که 3I/ATLAS حدود ۶۷ درصد شانس دارد که بیش از ۷.۶ میلیارد سال قدمت داشته باشد؛ در حالی که خورشید و منظومه شمسی و دنباله‌دارهای آن تنها ۴.۵ میلیارد سال قدمت دارند. این تفاوت سنی قابل توجه، تأییدی دیگر بر منشأ فراخورشیدی این دنباله‌دار است و به ما نشان می‌دهد که این جرم، داستانی بسیار قدیمی‌تر از منظومه ما دارد. این کشف، فرصتی بی‌نظیر برای مطالعه موادی فراهم می‌کند که از دوران اولیه شکل‌گیری کهکشان راه شیری و دیگر سیستم‌های ستاره‌ای به ما رسیده‌اند.
ملاقات‌های کیهانی: تعداد اجرام بین‌ستاره‌ای
اینکه دنباله‌دار بین‌ستاره‌ای به طور تصادفی وارد منظومه شمسی ما شده است، صرفاً یک شانس خالص است، اما آنقدرها هم نادر نیست. هاپکینز می‌گوید: “اجرام بین‌ستاره‌ای در واقع همیشه از منظومه شمسی عبور می‌کنند، به خصوص اجرام کوچک‌تر که تعدادشان بیشتر است. سالانه حدود ۸۰ جرم به اندازه ‘Oumuamua (حدود ۲۰ متر عرض) از مدار مشتری عبور می‌کنند، اما آن‌ها فقط زمانی قابل تشخیص هستند که به زمین بسیار نزدیک شوند.” این بدان معناست که کیهان پر از چنین بازدیدکنندگانی است که تنها با پیشرفت فناوری‌های رصدی می‌توانیم آن‌ها را شناسایی کنیم. هر کشف، گامی به سوی درک کامل‌تر ساختار و دینامیک کهکشان ماست.
با این حال، اخترشناسان مشتاقانه منتظرند تا رصدخانه ورا سی. روبین (Vera C. Rubin Observatory) که تابستان امسال اولین تصاویر خود را منتشر کرد، به اسکن آسمان برای یافتن اجرام بین‌ستاره‌ای بپردازد. با آینه اصلی عظیم ۲۸ فوتی (۸.۴ متری) خود، این رصدخانه می‌تواند اجرام کوچک، کم‌نور و دوردست را شناسایی کند و هر سه شب یک بار کل آسمان را اسکن می‌کند و به این ترتیب، می‌تواند اجرام بین‌ستاره‌ای با سرعت بالا را بهتر ردیابی کند. این قابلیت بی‌نظیر، انقلابی در مطالعه این اجرام ایجاد خواهد کرد و به ما امکان می‌دهد تا تعداد بسیار بیشتری از آن‌ها را شناسایی کنیم.
آستانه جدید کشفیات: آینده پژوهش
هاپکینز و همکارانش تخمین می‌زنند که روبین می‌تواند بین پنج تا ۵۰ جرم بین‌ستاره‌ای را در ۱۰ سال آینده رصد کند و هاپکینز با خوش‌بینی به سمت عدد بالاتر تمایل دارد. کشف اجرام بین‌ستاره‌ای بیشتر می‌تواند به اخترشناسان کمک کند تا تعیین کنند که این اجرام چقدر متنوع یا مشابه یکدیگر هستند، به خصوص از آنجایی که سه جرم اول (Oumuamua، 2I/Borisov و 3I/ATLAS) تا این حد با یکدیگر متفاوت بوده‌اند. این تنوع، خود نشان‌دهنده پیچیدگی فرآیندهای شکل‌گیری سیارات در سراسر کیهان است و به ما سرنخ‌هایی درباره محیط‌های ستاره‌ای مختلف می‌دهد.
جویت می‌گوید: “این آخرین توریست بین‌ستاره‌ای، یکی از اجرام جمعیت نامشخصی است که به تدریج آشکار خواهد شد. این اکنون ممکن است زیرا ما قابلیت‌های نقشه‌برداری آسمان قدرتمندی داریم که قبلاً نداشتیم. ما از یک آستانه عبور کرده‌ایم.” این دوران جدیدی در اخترشناسی است که در آن، مرزهای منظومه شمسی به معنای واقعی کلمه باز شده و ما قادر به مطالعه اجرام بیگانه از کهکشان‌های دوردست هستیم. هر دنباله‌دار یا سیارک بین‌ستاره‌ای که کشف می‌شود، قطعه‌ای جدید به پازل بزرگ منشأ کیهانی ما اضافه می‌کند و به درک بهتر چگونگی شکل‌گیری و تکامل جهان هستی کمک می‌کند.
برای اخبار و خبرنامه‌های بیشتر از CNN، می‌توانید در CNN.com یک حساب کاربری ایجاد کنید.
منبع: CNN.com
