امواموا؛ سيارك يا كاوشگري از سوي بيگانگان فضايي؟

 در ۱۹ اكتبر ۲۰۱۷، مركز پژوهش‌‌هاي فضايي Pan-STARRS-1 در هاوايي، براي اولين بار، خبر كشف يك جرم بين‌‌ستاره‌اي با نام امواموا (Oumuamua) را اعلام كرد.

در ماه‌‌هاي پس از آن، چندين مشاهده‌‌ي ديگر نيز انجام گرفت تا اخترشناسان بتوانند برآورد بهتري از اندازه و شكل اين جرم داشته باشند؛ در همين حال، مشخص شد كه جرم مزبور ويژگي‌هاي ستاره‌‌ي دنباله‌دار و سيارك را به‌صورت همزمان دارد.

شگفت‌‌آور اينكه، به‌‌علت شكل عجيب اين شي، گمانه‌‌زني‌‌ها‌‌ درمورد احتمال اينكه امواموا يك سفينه‌‌ي فضايي باشد، شكل گرفت (اين موضوع به حدي جدي بود كه مطالعه سيگنال‌هاي راديويي ساطع شده از سوي آن آغاز شد!).

مطالعه‌‌ي مذكور، اخيراً با اين نام به‌‌صورت الكترونيك منتشر شده است: «آيا فشار تابش خورشيدي مي‌‌تواند سرعت عجيب امواموا را توضيح دهد؟»  اين مطالعه توسط شموئل بيالي، پژوهشگر فوق دكتراي بخش انديشه متخصصينيه و محاسبات در مركز CFA و پروفسور آبراهام لوب، مدير اين بخش انجام شده است.

دانلود

امواموا براي اولين بار، در نهم سپتامبر ۲۰۱۷،  توسط مركز Pan-STARRS-1 رصد شد؛ يعني درست ۴۰ روز پس از اينكه اين شي به نزديك‌‌ترين فاصله‌‌ي خود نسبت به خورشيد رسيده بود. در آن زمان، امواموا تقريباً ۰/۲۵ واحد نجومي از خورشيد فاصله داشت (معادل يك چهارم فاصله‌‌ي زمين تا خورشيد) و در حال حاضر نيز، اين شي در راه خروج از منظومه‌‌ي شمسي است. در آن زمان، ستاره‌شناسان به اين نكته اشاره كردند كه ظاهراً اين شي داراي چگالي بالايي بوده ‌‌(كه مي‌‌تواند نشانگر ساختار سنگي و فلزي آن باشد) و همچنين با سرعت زيادي، در حال چرخش است.

امواموا هنگام نزديك شدن به خورشيد، هيچ نشانه‌اي از خروج گاز از خود نشان نمي‌‌داد و اين امر نشان مي‌داد كه احتمالاً يك نوع ستاره دنباله‌دار است؛ اما يك تيم پژوهشي توانست طيفي را دريافت كند. طيف يادشده نشان مي‌داد كه اين شي بيش از آنچه كه تصور مي‌‌شد، سرد بوده است.

سپس در زمان ترك منظومه‌‌ي شمسي، تلسكوپ فضايي هابل، آخرين تصاوير را از امواموا ثبت كرد؛ تصاويري كه رفتار غيرمنتظره‌ي اين شي را آشكار مي‌‌كرد.

در مقابل، بيالي و لوب يك توضيح متقابل ارائه مي‌دهند. اگر امواموا واقعاً يك ستاره دنباله‌دار بوده، چرا زماني كه در نزديك‌ترين فاصله با خورشيد قرار گرفت، هيچ‌‌گونه خروج گازي از آن مشاهده نشد؟

علاوه بر اين، آن‌ها به پژوهش ديگري اشاره داشتند كه نشان مي‌داد اگر خروج گاز، مسئول افزايش سرعت اين شي بوده، مي‌‌بايست موجب تغيير در چرخش آن نيز مي‌‌شد (كه چنين موردي نيز درمورد امواموا مشاهده نشد).

بيالي و لوب، اين احتمال را در انديشه متخصصين مي‌گيرند كه امواموا مي‌تواند در واقع يك بادبان نوري باشد؛ نوعي از سفينه‌هاي فضايي كه به فشار تشعشع براي توليد نيروي محركه وابسته است (شبيه آنچه كه پروژه‌‌ي Breakthrough Starshot، در حال كار بر روي آن است). همانند برنامه‌‌ريزي‌‌هاي صورت‌‌گرفته براي Starshot، اين بادبان نوري نيز ممكن است از يك تمدن ديگر فرستاده شده‌ باشد تا منظومه‌‌ي شمسي ما را مطالعه كرده و به دنبال نشانه‌هايي از زندگي بگردد. پروفسور لوب توضيح مي‌‌دهد:

 ما علت شتاب گرفتن امواموا را هنگام دور شدن از خورشيد، نيرويي مي‌‌دانيم كه نور خورشيد بر سطح اين شي وارد مي‌كند. براي آنكه اين نيرو بتواند عامل سرعت اضافي ثبت‌‌شده باشد، ضخامت شي بايد بسيار كم باشد؛ يعني بايد ضخامتي در حدود كسري از يك ميلي‌متر ولي اندازه‌‌اي به طول ده‌ها متر داشته باشد. اين ابعاد، نسبت جرم به سطح شي را به‌‌اندازه‌‌ي كافي پايين مي‌‌آورد و به آن اجازه مي‌دهد تا به‌عنوان يك بادبان نوري عمل كند. منشأ چنين اجرامي مي‌تواند طبيعي (مانند يك شي بين‌‌ستاره‌‌اي يا قرص پيش‌‌سياره‌‌اي) يا مصنوعي (يك كاوشگر اكتشافي اعزام‌شده به منظومه‌‌ي شمسي) باشد.

چنين بادباني (چه با ضخامت كم يا زياد) قادر به تحمل نيروهاي گريز از مركز، نيروهاي كشندي و همچنين ضربات ناشي از برخورد ذرات گردوغبار و نيز گاز‌‌هاي موجود در فضاي بين‌‌ستاره‌‌اي خواهد بود.

در مورد علت حضور يك بادبان نوري فرازميني در منظومه‌‌ي شمسي، بيالي و لوب برخي از توضيحات ممكن را ارائه مي‌كنند. در وهله‌‌ي اول، آن‌ها اظهار مي‌كنند كه اين كاوشگر ممكن است در واقع يك بادبان باشد كه به‌‌علت فشار جاذبه يا تشعشعات ستاره‌‌اي از بين رفته است؛ چيزي شبيه به بقاياي كشتي‌هاي غرق‌شده در اقيانوس. اين توجيه به توضيح اين مسئله كمك مي‌كند كه چرا علي‌‌رغم تلاش‌‌ها، هيچ‌‌گونه شواهدي مبني بر وجود ارتباطات راديويي كشف نشد.

لوب اين ايده را در مقاله‌اي كه اخيراً براي Scientific American نوشته، شرح داده است؛ در بخشي از اين مقاله او عنوان كرده است كه امواموا اولين مورد شناخته‌شده از يك شي مصنوعي است كه از فضاي بين ستاره‌اي وارد منظومه‌‌ي شمسي شده است. علاوه بر اين، او اشاره مي‌كند كه قبلاً نيز بادبان‌‌هاي نوري با ابعادي مشابه توسط انسان‌ها طراحي و ساخته شده‌اند، از جمله پروژه‌‌ي IKAROS كه توسط ژاپن طراحي شده يا Starshot كه خود لوب نيز در طراحي آن مشاركت دارد.

لوب نوشت:

اين فرصت درواقع، يك بنيان بالقوه براي شاخه‌‌اي جديد از باستان‌شناسي فضايي ايجاد مي‌كند كه مطالعه‌‌ي آثار به‌جامانده از تمدن‌هاي فضايي باستاني نام دارد.

 پيدا كردن يك مدرك مبني بر وجود زباله‌‌هاي فضايي با منشأ مصنوعي، به‌‌معناي يافتن يك پاسخ مثبت براي اين سؤال است كه « آيا ما تنها هستيم ؟». مسلما اين كشف، تأثير بسزايي روي فرهنگ ما خواهد گذاشت و يك بينش كيهاني جديد به اهميت فعاليت‌هاي انساني خواهد افزود.

از سوي ديگر، همان طور كه لوب در مصاحبه با مجله‌‌ي Universe Today، مي‌‌گويد امواموا همچنين مي‌تواند يك قطعه‌‌ي فعال از فناوري‌‌هاي بيگانگان باشد كه براي كشف منظومه‌‌ي شمسي ما آمده است؛ درست همانند روشي كه ما اميدواريم كه با استفاده از Starshot و فناوري‌هاي مشابه، بتوانيم منظومه‌‌ي آلفا قنطورس را كاوش كنيم.

او مي‌‌افزايد:

گزينه‌‌ي ديگر اين است كه تصور كنيم امواموا در يك مأموريت اكتشافي بوده است. دليل اينكه من در مورد احتمال يك مأموريت اكتشافي مشخص فكر مي‌كنم اين است كه اگر بخواهيم فرض كنيم كه امواموا در يك مدار تصادفي بوده است، بيگانگان در مجموع نياز به توليد و اعزام ۱۰۱۵ دستگاه از اين نوع تجهيزات در ازاي هر ستاره از كهكشان ما داشته‌‌اند. براساس محاسبات انجام‌شده در سال ۲۰۰۹، اين ميزان فراواني به صد ميليون برابر بيشتر از آنچه در منظومه شمسي انتظار داريم، خواهد رسيد. با چنين ميزان فراواني بزرگي، تنها احتمال ممكن اين است كه امواموا يك كاوشگر هدفمند در يك مأموريت شناسايي باشد و نه يك عضو تصادفي از يك جمعيت بزرگ از اين نوع اشياء.

طبق گفته‌‌ي لوب، يكي ديگر از واقعيات فعلي اين است كه مدار حركت اوموآموا، اين شي را در فاصله‌‌ي ۰/۲۵ واحد نجومي از خورشيد قرار داده است كه يك مدار مناسب براي رصد كردن زمين، بدون قرار گرفتن در معرض تابش شديد خورشيد محسوب مي‌‌شود. همچنين اين شي به فاصله‌‌ي ۰/۱۵ واحد نجومي از زمين رسيد كه مي‌تواند نتيجه‌‌ي اصلاحات مداري باشد كه با هدف كمك به پرواز طراحي شده است.

پروژه‌‌ي Breakthrough Starshot

با اين حال، او مي‌گويد ممكن است صدها مورد از اين كاوشگرها ارسال شده باشد و تنها يكي از آن‌ها به‌اندازه‌‌ي كافي به زمين نزديك شده تا بتواند آن را مطالعه كند. واقعيت اين است كه كاوش انجام‌گرفته از سوي Pan STARRS-1، به‌‌سختي توانسته امواموا را (در نزديك‌‌ترين فاصله‌‌ي ممكن) تشخيص دهد و اين موضوع، خود مي‌‌تواند دليلي بر وجود تعداد بيشتري از اين گونه اشيا در فضا باشد كه تاكنون هيچ‌كدام غير از امواموا شناسايي نشده‌‌اند.

با توجه به اينكه ستاره‌‌شناسان اخيراً به اين نتيجه رسيده‌اند كه منظومه‌‌ي شمسي به احتمال زياد، تاكنون هزاران شي بين‌‌ستاره‌اي مانند امواموا را صيد كرده است، در كشفيات آتي اين امكان وجود دارد كه روزي بتوانيم وجود بادبان‌‌هاي نوري بين‌‌ستاره‌‌اي را اثبات (يا رد) كنيم.

و اين حقيقت كه ظاهراً فشار تشعشع، قادر به افزايش سرعت  اين شي بوده است؛ به اين معني است كه امواموا نمايانگر يك گروه جديد از اجرام بين‌‌‌‌‌‌ستاره‌اي است كه تا به حال ديده نشده بود. اگر چنين باشد، با مجموعه‌‌ي جديدي از پرسش‌‌هاي اسرارآميز مواجه خواهيم شد؛ مانند اين كه اين مواد چگونه و توسط چه چيز (يا چه كسي) توليد مي‌‌شوند.

از لحظه‌اي كه امواموا از ديد تلسكوپ‌هاي ما خارج شد، بيش از يك سال مي‌‌گذرد؛ با اين حال، قطعاً اين شي مرموز تا چندين سال، موضوع مطالعات جدي باقي خواهد ماند و شما نيز مي‌توانيد مطمئن باشيد كه ستاره‌‌شناسان كماكان به دنبال تعداد بيشتري از آن‌ها خواهند بود.