ستاره‌شناسان شیء میان‌ستاره‌ای اسرارآمیز دیگری را کشف کرده‌اند

تبریز امروز:

 

مشاهدات اولیه

آسمانی پرستاره بر فراز خط‌الراس کوهی که ساختمانی در آن قرار دارد.
در سمت چپ تصویر، رصدخانه هالئاکالا قرار دارد که یکی از تلسکوپ‌های سیستم ATLAS را در خود جای داده است. این سیستم برای نخستین بار جرم 3I/ATLAS را شناسایی کرد – گرچه در این تصویر قابل مشاهده نیست.

در ساعات پایانی شب اول ژوئیه ۲۰۲۵، ستاره‌شناسانی که سامانه هشداردهنده‌ای برای سیارک‌ها را اداره می‌کنند، موفق شدند نگاهی اجمالی به جسمی بزرگ و درخشان بیندازند که با سرعت زیادی در حال عبور از منظومه شمسی بود. منشأ احتمالی میان‌ستاره‌ای این جسم، دانشمندان سراسر جهان را به هیجان آورد و صبح روز بعد، آژانس فضایی اروپا تأیید کرد که این جسم که ابتدا با نام A11pl3Z شناخته می‌شد و سپس به‌طور رسمی 3I/ATLAS نام‌گذاری شد، سومین شیء میان‌ستاره‌ای شناسایی‌شده در تاریخ بشر است.

بر اساس اندازه‌گیری‌های کنونی، تخمین زده می‌شود که 3I/ATLAS حدود ۲۰ کیلومتر (۱۲ مایل) قطر دارد. با این‌که مسیر حرکت آن از نزدیکی زمین عبور نمی‌کند، اما می‌تواند سرنخ‌هایی درباره ماهیت اجرام میان‌ستاره‌ای قبلی و نحوه شکل‌گیری سیارات در منظومه‌هایی دیگر از منظومه شمسی ما ارائه دهد.

در تاریخ ۲ ژوئیه ساعت ۳ بعدازظهر به وقت شرق آمریکا، «مری مگنوسن»، دبیر علمی نشریه The Conversation U.S.، با داریل زد. سلیگمن، اخترفیزیکدان دانشگاه ایالتی میشیگان که از زمان کشف این جرم مشغول مطالعه آن بوده، گفت‌وگو کرد.

چه چیزی باعث می‌شود 3I/ATLAS با اجرام میان‌ستاره‌ای قبلی متفاوت باشد؟

ما تاکنون تنها دو جرم میان‌ستاره‌ای کشف کرده‌ایم: ʻOumuamua و دنباله‌دار 2I/Borisov. ʻOumuamua فاقد دنباله‌ی غباری بود و دارای شتاب غیرگرانشی قابل توجهی بود، که همین مسئله باعث شد نظریه‌های گوناگونی درباره منشأ آن مطرح شود. در مقابل، 2I/Borisov آشکارا یک دنباله‌دار بود، هرچند ترکیب شیمیایی آن نسبت به دنباله‌دارهای منظومه شمسی کمی خاص و متفاوت بود.

تمام آمادگی‌های ما برای مواجهه با جرم میان‌ستاره‌ای بعدی، بر این اساس بود که یا با چیزی شبیه به ʻOumuamua مواجه شویم، یا با جرمی شبیه به بوریسوف. اما این جسم هیچ شباهتی به آن‌ها ندارد – و همین باعث تعجب و هیجان فراوان است.

این جرم بسیار درخشان است، در حالی که هنوز فاصله زیادی با زمین دارد. این جسم به‌مراتب بزرگ‌تر از هر دو جرم میان‌ستاره‌ای قبلی است – چندین مرتبه از ʻOumuamua بزرگ‌تر است.

برای مقایسه، ʻOumuamua زمانی کشف شد که به زمین بسیار نزدیک بود. اما این جسم جدید آن‌قدر بزرگ و درخشان است که حتی از فاصله‌ی بسیار دور هم توسط تلسکوپ‌ها دیده می‌شود. این یعنی رصدخانه‌ها می‌توانند آن را مدت بسیار بیشتری نسبت به اجرام قبلی زیر نظر بگیرند.

این جرم هم بزرگ‌تر است، هم دورتر، و هم سریع‌تر.

وقتی شب گذشته به خواب رفتم، هشداری درباره این جرم دیدم، اما هنوز کسی نمی‌دانست با چه چیزی روبه‌رو هستیم. من چند همکار دارم که در محاسبه مدار اجرام منظومه شمسی تخصص دارند. انتظار داشتم صبح بیدار شوم و آن‌ها بگویند: «نه، این یکی میان‌ستاره‌ای نیست.» چون معمولاً در ابتدا چیزی جذاب به نظر می‌رسد، اما با داده‌های بیشتر، اهمیتش کم‌رنگ می‌شود.

اما وقتی ساعت یک صبح بیدار شدم، همکارانم – که در زمینه مدارها تخصص دارند – می‌گفتند: «نه، این قطعاً میان‌ستاره‌ای است. واقعاً جدی است.»

ستاره‌شناسان چطور تشخیص می‌دهند که یک جرم میان‌ستاره‌ای است؟

ملاک اصلی، برون‌مرکزی (اِکسنتریسیته) مدار جرم است. این مفهوم، میزان غیر‌دایره‌ای بودن مدار را نشان می‌دهد. اگر برون‌مرکزی صفر باشد، مدار دایره‌ای کامل است. با افزایش این عدد، مدار به بیضی کشیده تبدیل می‌شود.

وقتی این عدد از ۱ بیشتر می‌شود، مدار از بیضی به مدار هذلولی تبدیل می‌شود، که به‌معنای مدار باز و غیر‌بسته است. برخلاف مدار بیضی که بسته است و جسم به دور ستاره می‌گردد و بازمی‌گردد، مدار هذلولی نشان می‌دهد که جسم فقط یک‌بار می‌گذرد و برنمی‌گردد – یعنی از منظومه شمسی ما نیامده است.

وقتی پژوهشگران داده‌ها را جمع‌آوری می‌کنند، فقط نقاطی از نور در آسمان می‌بینند. آن‌ها نمی‌دانند جرم چقدر دور است. آن‌چه می‌بینند، موقعیت جرم نسبت به ستارگان پس‌زمینه و سرعت ظاهری آن است. سپس با استفاده از این داده‌ها، مدار احتمالی را محاسبه می‌کنند.

این جرم با توجه به فاصله‌اش بسیار سریع حرکت می‌کند، که احتمال هذلولی بودن مدارش را بالا می‌برد. اگر جسمی به‌قدر کافی سریع حرکت کند، می‌تواند از منظومه شمسی فرار کند.

ما هر شب داده‌های جدید دریافت می‌کنیم و نرم‌افزارهایی داریم که مدارهای همه اجرام کوچک منظومه شمسی را به‌صورت زنده محاسبه و به‌روزرسانی می‌کنند. با دریافت داده‌های بیشتر، می‌توانیم دقیق‌تر تشخیص دهیم که کدام مدار با داده‌ها سازگارتر است.

دانشمندان از چنین جسمی چه می‌توانند بیاموزند؟

اجرامی مانند این، بازمانده‌هایی بکر و نخستین از فرآیند شکل‌گیری سیارات در منظومه‌های دیگر هستند. اجرام کوچک منظومه شمسی اطلاعات زیادی درباره نحوه شکل‌گیری و تکامل سیارات به ما داده‌اند. این جرم می‌تواند دریچه‌ای تازه برای درک فرآیند شکل‌گیری سیارات در سراسر کهکشان باشد.

ما اکنون در حال بررسی داده‌های تازه‌وارد هستیم تا بفهمیم این جرم آیا دنباله‌دار است یا نه. احتمال دارد در یکی دو هفته آینده اطلاعات بسیار بیشتری در دست داشته باشیم تا مشخص شود آیا مانند بوریسوف دنباله دارد، یا مانند ʻOumuamua دارای شتاب غیرگرانشی است.

اگر دنباله‌دار باشد، پژوهشگران می‌خواهند بدانند آیا حاوی یخ است یا نه. وجود یخ اطلاعات فراوانی درباره این جرم می‌دهد. ترکیب شیمیایی این اجرام کوچک، یکی از مهم‌ترین جنبه‌ها برای درک فرآیند شکل‌گیری سیارات است، چون ترکیب شیمیایی به ما می‌گوید شرایط منظومه‌ای که این جرم در آن شکل گرفته چگونه بوده است.

مثلاً اگر جرم مقدار زیادی یخ داشته باشد، نشان می‌دهد که در نزدیکی یک ستاره نبوده، زیرا یخ‌ها در آن صورت تبخیر می‌شدند. چنین چیزی می‌تواند نشان دهد که جرم در ناحیه‌ای بسیار دور از یک ستاره شکل گرفته و سپس توسط جرمی عظیم مانند سیاره‌ای به اندازه مشتری یا نپتون، از منظومه‌اش پرتاب شده است.

در اصل، این جرم می‌تواند اطلاعاتی درباره جمعیتی از اجرام فضایی ناشناخته یا درباره شرایط درون یک منظومه شمسی دیگر به ما ارائه دهد.

ما فقط چند ساعت است که مشاهدات مقدماتی انجام داده‌ایم. احتمال می‌دهم تقریباً تمام تلسکوپ‌های دنیا در یکی دو شب آینده این جرم را رصد کنند، و خیلی زود اطلاعات بسیار بیشتری از آن به‌دست خواهیم آورد.