امواموا؛ سیارک یا کاوشگری از سوی بیگانگان فضایی؟

 در ۱۹ اکتبر ۲۰۱۷، مرکز پژوهش‌‌های فضایی Pan-STARRS-1 در هاوایی، برای اولین بار، خبر کشف یک جرم بین‌‌ستاره‌ای با نام امواموا (Oumuamua) را اعلام کرد.

در ماه‌‌های پس از آن، چندین مشاهده‌‌ی دیگر نیز انجام گرفت تا اخترشناسان بتوانند برآورد بهتری از اندازه و شکل این جرم داشته باشند؛ در همین حال، مشخص شد که جرم مزبور ویژگی‌های ستاره‌‌ی دنباله‌دار و سیارک را به‌صورت همزمان دارد.

شگفت‌‌آور اینکه، به‌‌علت شکل عجیب این شی، گمانه‌‌زنی‌‌ها‌‌ درمورد احتمال اینکه امواموا یک سفینه‌‌ی فضایی باشد، شکل گرفت (این موضوع به حدی جدی بود که بررسی سیگنال‌های رادیویی ساطع شده از سوی آن آغاز شد!).

مطالعه‌‌ی مذکور، اخیراً با این نام به‌‌صورت آنلاین منتشر شده است: «آیا فشار تابش خورشیدی می‌‌تواند سرعت عجیب امواموا را توضیح دهد؟»  این مطالعه توسط شموئل بیالی، پژوهشگر فوق دکترای بخش نظریه و محاسبات در مرکز CFA و پروفسور آبراهام لوب، مدیر این بخش انجام شده است.

دانلود

امواموا برای اولین بار، در نهم سپتامبر ۲۰۱۷،  توسط مرکز Pan-STARRS-1 رصد شد؛ یعنی درست ۴۰ روز پس از اینکه این شی به نزدیک‌‌ترین فاصله‌‌ی خود نسبت به خورشید رسیده بود. در آن زمان، امواموا تقریباً ۰/۲۵ واحد نجومی از خورشید فاصله داشت (معادل یک چهارم فاصله‌‌ی زمین تا خورشید) و در حال حاضر نیز، این شی در راه خروج از منظومه‌‌ی شمسی است. در آن زمان، ستاره‌شناسان به این نکته اشاره کردند که ظاهراً این شی دارای چگالی بالایی بوده ‌‌(که می‌‌تواند نشانگر ساختار سنگی و فلزی آن باشد) و همچنین با سرعت زیادی، در حال چرخش است.

امواموا هنگام نزدیک شدن به خورشید، هیچ نشانه‌ای از خروج گاز از خود نشان نمی‌‌داد و این امر نشان می‌داد که احتمالاً یک نوع ستاره دنباله‌دار است؛ اما یک تیم پژوهشی توانست طیفی را دریافت کند. طیف یادشده نشان می‌داد که این شی بیش از آنچه که تصور می‌‌شد، سرد بوده است.

سپس در زمان ترک منظومه‌‌ی شمسی، تلسکوپ فضایی هابل، آخرین تصاویر را از امواموا ثبت کرد؛ تصاویری که رفتار غیرمنتظره‌ی این شی را آشکار می‌‌کرد.

در مقابل، بیالی و لوب یک توضیح متقابل ارائه می‌دهند. اگر امواموا واقعاً یک ستاره دنباله‌دار بوده، چرا زمانی که در نزدیک‌ترین فاصله با خورشید قرار گرفت، هیچ‌‌گونه خروج گازی از آن مشاهده نشد؟

علاوه بر این، آن‌ها به پژوهش دیگری اشاره داشتند که نشان می‌داد اگر خروج گاز، مسئول افزایش سرعت این شی بوده، می‌‌بایست موجب تغییر در چرخش آن نیز می‌‌شد (که چنین موردی نیز درمورد امواموا مشاهده نشد).

بیالی و لوب، این احتمال را در نظر می‌گیرند که امواموا می‌تواند در واقع یک بادبان نوری باشد؛ نوعی از سفینه‌های فضایی که به فشار تشعشع برای تولید نیروی محرکه وابسته است (شبیه آنچه که پروژه‌‌ی Breakthrough Starshot، در حال کار بر روی آن است). همانند برنامه‌‌ریزی‌‌های صورت‌‌گرفته برای Starshot، این بادبان نوری نیز ممکن است از یک تمدن دیگر فرستاده شده‌ باشد تا منظومه‌‌ی شمسی ما را مطالعه کرده و به دنبال نشانه‌هایی از زندگی بگردد. پروفسور لوب توضیح می‌‌دهد:

 ما علت شتاب گرفتن امواموا را هنگام دور شدن از خورشید، نیرویی می‌‌دانیم که نور خورشید بر سطح این شی وارد می‌کند. برای آنکه این نیرو بتواند عامل سرعت اضافی ثبت‌‌شده باشد، ضخامت شی باید بسیار کم باشد؛ یعنی باید ضخامتی در حدود کسری از یک میلی‌متر ولی اندازه‌‌ای به طول ده‌ها متر داشته باشد. این ابعاد، نسبت جرم به سطح شی را به‌‌اندازه‌‌ی کافی پایین می‌‌آورد و به آن اجازه می‌دهد تا به‌عنوان یک بادبان نوری عمل کند. منشأ چنین اجرامی می‌تواند طبیعی (مانند یک شی بین‌‌ستاره‌‌ای یا قرص پیش‌‌سیاره‌‌ای) یا مصنوعی (یک کاوشگر اکتشافی اعزام‌شده به منظومه‌‌ی شمسی) باشد.

چنین بادبانی (چه با ضخامت کم یا زیاد) قادر به تحمل نیروهای گریز از مرکز، نیروهای کشندی و همچنین ضربات ناشی از برخورد ذرات گردوغبار و نیز گاز‌‌های موجود در فضای بین‌‌ستاره‌‌ای خواهد بود.

در مورد علت حضور یک بادبان نوری فرازمینی در منظومه‌‌ی شمسی، بیالی و لوب برخی از توضیحات ممکن را ارائه می‌کنند. در وهله‌‌ی اول، آن‌ها اظهار می‌کنند که این کاوشگر ممکن است در واقع یک بادبان باشد که به‌‌علت فشار جاذبه یا تشعشعات ستاره‌‌ای از بین رفته است؛ چیزی شبیه به بقایای کشتی‌های غرق‌شده در اقیانوس. این توجیه به توضیح این مسئله کمک می‌کند که چرا علی‌‌رغم تلاش‌‌ها، هیچ‌‌گونه شواهدی مبنی بر وجود ارتباطات رادیویی کشف نشد.

لوب این ایده را در مقاله‌ای که اخیراً برای Scientific American نوشته، شرح داده است؛ در بخشی از این مقاله او عنوان کرده است که امواموا اولین مورد شناخته‌شده از یک شی مصنوعی است که از فضای بین ستاره‌ای وارد منظومه‌‌ی شمسی شده است. علاوه بر این، او اشاره می‌کند که قبلاً نیز بادبان‌‌های نوری با ابعادی مشابه توسط انسان‌ها طراحی و ساخته شده‌اند، از جمله پروژه‌‌ی IKAROS که توسط ژاپن طراحی شده یا Starshot که خود لوب نیز در طراحی آن مشارکت دارد.

لوب نوشت:

این فرصت درواقع، یک بنیان بالقوه برای شاخه‌‌ای جدید از باستان‌شناسی فضایی ایجاد می‌کند که مطالعه‌‌ی آثار به‌جامانده از تمدن‌های فضایی باستانی نام دارد.

 پیدا کردن یک مدرک مبنی بر وجود زباله‌‌های فضایی با منشأ مصنوعی، به‌‌معنای یافتن یک پاسخ مثبت برای این سؤال است که « آیا ما تنها هستیم ؟». مسلما این کشف، تأثیر بسزایی روی فرهنگ ما خواهد گذاشت و یک بینش کیهانی جدید به اهمیت فعالیت‌های انسانی خواهد افزود.

از سوی دیگر، همان طور که لوب در مصاحبه با مجله‌‌ی Universe Today، می‌‌گوید امواموا همچنین می‌تواند یک قطعه‌‌ی فعال از فناوری‌‌های بیگانگان باشد که برای کشف منظومه‌‌ی شمسی ما آمده است؛ درست همانند روشی که ما امیدواریم که با استفاده از Starshot و فناوری‌های مشابه، بتوانیم منظومه‌‌ی آلفا قنطورس را کاوش کنیم.

او می‌‌افزاید:

گزینه‌‌ی دیگر این است که تصور کنیم امواموا در یک مأموریت اکتشافی بوده است. دلیل اینکه من در مورد احتمال یک مأموریت اکتشافی مشخص فکر می‌کنم این است که اگر بخواهیم فرض کنیم که امواموا در یک مدار تصادفی بوده است، بیگانگان در مجموع نیاز به تولید و اعزام ۱۰۱۵ دستگاه از این نوع تجهیزات در ازای هر ستاره از کهکشان ما داشته‌‌اند. براساس محاسبات انجام‌شده در سال ۲۰۰۹، این میزان فراوانی به صد میلیون برابر بیشتر از آنچه در منظومه شمسی انتظار داریم، خواهد رسید. با چنین میزان فراوانی بزرگی، تنها احتمال ممکن این است که امواموا یک کاوشگر هدفمند در یک مأموریت شناسایی باشد و نه یک عضو تصادفی از یک جمعیت بزرگ از این نوع اشیاء.

طبق گفته‌‌ی لوب، یکی دیگر از واقعیات فعلی این است که مدار حرکت اوموآموا، این شی را در فاصله‌‌ی ۰/۲۵ واحد نجومی از خورشید قرار داده است که یک مدار مناسب برای رصد کردن زمین، بدون قرار گرفتن در معرض تابش شدید خورشید محسوب می‌‌شود. همچنین این شی به فاصله‌‌ی ۰/۱۵ واحد نجومی از زمین رسید که می‌تواند نتیجه‌‌ی اصلاحات مداری باشد که با هدف کمک به پرواز طراحی شده است.

پروژه‌‌ی Breakthrough Starshot

با این حال، او می‌گوید ممکن است صدها مورد از این کاوشگرها ارسال شده باشد و تنها یکی از آن‌ها به‌اندازه‌‌ی کافی به زمین نزدیک شده تا بتواند آن را مطالعه کند. واقعیت این است که کاوش انجام‌گرفته از سوی Pan STARRS-1، به‌‌سختی توانسته امواموا را (در نزدیک‌‌ترین فاصله‌‌ی ممکن) تشخیص دهد و این موضوع، خود می‌‌تواند دلیلی بر وجود تعداد بیشتری از این گونه اشیا در فضا باشد که تاکنون هیچ‌کدام غیر از امواموا شناسایی نشده‌‌اند.

با توجه به اینکه ستاره‌‌شناسان اخیراً به این نتیجه رسیده‌اند که منظومه‌‌ی شمسی به احتمال زیاد، تاکنون هزاران شی بین‌‌ستاره‌ای مانند امواموا را صید کرده است، در کشفیات آتی این امکان وجود دارد که روزی بتوانیم وجود بادبان‌‌های نوری بین‌‌ستاره‌‌ای را اثبات (یا رد) کنیم.

و این حقیقت که ظاهراً فشار تشعشع، قادر به افزایش سرعت  این شی بوده است؛ به این معنی است که امواموا نمایانگر یک گروه جدید از اجرام بین‌‌‌‌‌‌ستاره‌ای است که تا به حال دیده نشده بود. اگر چنین باشد، با مجموعه‌‌ی جدیدی از پرسش‌‌های اسرارآمیز مواجه خواهیم شد؛ مانند این که این مواد چگونه و توسط چه چیز (یا چه کسی) تولید می‌‌شوند.

از لحظه‌ای که امواموا از دید تلسکوپ‌های ما خارج شد، بیش از یک سال می‌‌گذرد؛ با این حال، قطعاً این شی مرموز تا چندین سال، موضوع مطالعات جدی باقی خواهد ماند و شما نیز می‌توانید مطمئن باشید که ستاره‌‌شناسان کماکان به دنبال تعداد بیشتری از آن‌ها خواهند بود.