الزائر من خارج النظام الشمسي عمره تقريبًا مثل عمر المجرة نفسها

أعلنت مجموعة دولية من علماء الفلك عن اكتشاف الجسم النجمي الثالث المؤكد الذي دخل نظامنا الشمسي في 3 يوليو. ويواصلون الآن مراقبة المذنب المقترب.

كما نشرنا بالفعلحدد علماء الفلك 3I/ATLAS، وهو زائر نجمي نادر قد يحمل أسرارًا من ماضي المجرة السحيق. سرعته غير العادية وحجمه واحتمالية تكوّنه من الجليد تجعله هدفًا مغريًا للرصد المستقبلي باستخدام التلسكوبات الفضائية. حقوق الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث - معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

كانت مجموعة دولية من علماء الفلك أول من أعلن عن اكتشاف ثالث جسم بين نجمي مؤكد يدخل نظامنا الشمسي. أُعلن عن ذلك في 3 يوليو.

وفي أعقاب هذا الاكتشاف، شاركت إستر تايلور من قسم علم الفلك بجامعة ميشيغان وديريل سيليجمان من جامعة ولاية ميشيغان في تأليف دراسة جديدة بدأت في فحص خصائص الجسم الذي تم تحديده حديثًا، والذي يسمى 3 I/ATLAS.

بخلاف الأجرام التي تتشكل داخل نظامنا الشمسي، تتشكل الأجرام بين النجمية في أماكن أخرى من المجرة وتمر بجانبنا دون أن ترتبط بالشمس جاذبيًا. إن وصول 3I/ATLAS، إلى جانب الزائرين النجميين السابقين، يوفر للباحثين فرصًا نادرة وقيّمة لدراسة البيئات المجرية البعيدة.

المصلحة العامة والإفصاحات المستقبلية

"هذا هو الهدف بالضبط - العثور على أشياء مثل هذه، وعرضها على الجمهور"، كما تقول إستر تايلور،

يُعدّ الحماس الجماهيري أمرًا أساسيًا لاستدامة دعم التمويل وتطوير التقنيات المتقدمة التي تُمكّن من تحقيق اكتشافات مستقبلية. ومن الأمثلة على ذلك مرصد فيرا سي. روبين، الذي بدأ عمله هذا الصيف بدعم من المؤسسة الوطنية الأمريكية للعلوم (NSF) ووزارة الطاقة الأمريكية. ورغم أنه لم يكن مسؤولًا عن اكتشاف 3I/ATLAS، إلا أن تايلور يُشير إلى أنه من المتوقع أن يرصد المرصد جسمًا بين نجمي أو اثنين سنويًا.

يقول تايلور: "هذا وقت مناسب لاكتشاف قطع أثرية رائعة. نحن متحمسون لاكتشاف ثلاثة منها، ولكن إذا وصلنا إلى عشرة أو أكثر، فسيكون ذلك حجم عينة معقولًا، وسيكون الأمر أكثر إثارة للاهتمام."

كلا التقريرين متاحان كنسخة مسبقة للنشر على arXiv.

مكّن نظام أطلس (نظام الإنذار الأخير لاصطدام الكويكبات بالأرض) التابع لناسا من اكتشاف 3I/ATLAS. يضم النظام أربعة تلسكوبات - اثنان في هاواي، وواحد في تشيلي، وواحد في جنوب أفريقيا - تقوم بمسح السماء بأكملها تلقائيًا عدة مرات كل ليلة لرصد الأجسام المتحركة.

كما يوحي اسمه، صُمم أطلس لرصد التهديدات المحتملة للأرض، ولكن في هذه الحالة لا يوجد أي خطر. لن يصطدم الجسم بالأرض، وسيبقى على مسافة أكبر من المسافة بين الأرض والشمس.

يشير تايلور إلى أن 3I/ATLAS يُحتمل أن يكون مذنبًا. فهو محاط بذؤابة (غطاء من الغاز والغبار يتشكل حول النواة الصلبة). مع اقترابه من الشمس، من المتوقع أن تتغير الذؤابة، مما يُتيح فهمًا أعمق لتركيب المذنب.

يقول سيليجمان، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة ولاية ميشيغان: "من المرجح أن يحتوي 3I/ATLAS على جليد، خاصةً تحت سطحه. قد تبدأ هذه الأنهار الجليدية بالغليان مع اقترابها من الشمس، ولكن إلى أن نكتشف انبعاثات غازية محددة مثل الماء أو أول أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكربون، لا يمكننا تحديد أنواع الجليد وكمياتها بدقة".

في انتظار الإجابات من التلسكوبات الفضائية
وفي الأشهر المقبلة، سوف تتمكن التلسكوبات الفضائية، بما في ذلك تلسكوب هابل الفضائي وتلسكوب جيمس ويب الفضائي، من التركيز على 3I/ATLAS لفحص الأسئلة حول حجمه ودورانه واستجابته للحرارة.

يقول البروفيسور جيمس راي من معهد جورجيا للتكنولوجيا، والذي شارك في اكتشافه: "لدينا صورٌ لـ 3I/ATLAS، حيث لا تبدو جميعها واضحةً، ويبدو أضعف من النجوم الأخرى في الصورة نفسها. هذا الجسم بعيدٌ جدًا، لذا لا نعرف سببه".

وعلى الرغم من ذلك، تمكن الباحثون من تحديد العديد من السمات المهمة من الملاحظات الأولية. 3I/ATLAS أسرع وأكبر وأقدم من سابقيه، 1I/I 'Oumuamua و2/I Borisov.

تبلغ سرعة الكويكب 3I/ATLAS الزائدة أقل بقليل من 60 كيلومترًا في الثانية - أي حوالي 130 ميل في الساعة، أي ما يعادل حوالي 209 كيلومتر في الساعة - مقارنةً بـ 26 كيلومترًا في الثانية لأومواموا و32 كيلومترًا في الثانية لبوريسوف. ويُقدر قطر الكويكب 3I/ATLAS حاليًا بحوالي 10 كيلومترات (حوالي 6 أميال)، أي ما يعادل 100 ضعف قطر أومواموا و10 أضعاف قطر بوريسوف.

مع ذلك، يتوقع تايلور أن هذه التقديرات ستنخفض مع تحسن عمليات الرصد. ويشير هذا الحجم الكبير إلى أن إنتاج هذه الأجرام في المجرات يحدث بمعدل غير محتمل فيزيائيًا.

وأخيرا، في حين أن عمر أومواموا وبوريسوف يقدر بالملايين من السنين، فإن عمر 3I/ATLAS يقدر بما يتراوح بين 3 إلى 11 مليار سنة.

يقول تايلور: "هذا مدى واسع. لكن ١١ مليار سنة عمرٌ طويلٌ جدًا. تقريبًا عمر المجرة."

هنا أيضًا، يُقدّر تايلور أن التقديرات المستقبلية ستكون في أدنى مستوياتها. على أي حال، يُعدّ هذا الاكتشاف مثيرًا للاهتمام، إذ قد يُلقي الضوء على كيفية تشكّل النجوم والكواكب والأجرام الأخرى في مجرتنا في المراحل الأولى من تطوّرها.

السباق للتحقق من الكائن
عُيّنت تايلور في المشروع أثناء سفرها للمساعدة في تأكيد كون 3I/ATLAS جسمًا بين نجمي، ولإجراء التوصيفات الأولية. كان الوقت عاملًا حاسمًا. إذا كان فريق ATLAS قد رصد 3I، فمن المرجح أن يكون علماء فلك آخرون قد لاحظوه أيضًا، وأراد الفريق تأكيد شكوكهم ونشر الخبر أولًا.

كنتُ أقضي إجازةً كاملةً في فيجي مع عائلتي عندما أُعلن عن ذلك. عندما سمعتُ الخبر، فكرتُ: "هذا مثيرٌ للغاية، ولكنه أيضًا أكثر إرهاقًا مما تظنون".

حظي سيليجمان باهتمام أكبر، ولكن ليس بالقدر الكافي. بدأ الخبر يتناقل بين المجموعة في الأول من يوليو.

يقول سيلجمان: "سمعتُ شيئًا عن الجسم قبل أن أنام، لكن لم تكن لدينا تفاصيل كثيرة بعد". "عندما استيقظتُ حوالي الساعة الواحدة صباحًا، كان زميلاي ماركو ميسيلي من المرصد الأوروبي الجنوبي وديفيد فيرنوتشيا من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا قد أرسلا رسائل بريد إلكتروني تُشير إلى أنه ربما يكون حقيقيًا. بدأتُ بإرسال رسائل إلى الجميع لتوجيه تلسكوباتهم نحو الجسم".

التحقق النهائي والمتابعة

قام لاري ديناو من فريق ATLAS بفحص وإرسال ملاحظات الاكتشاف من تلسكوب VLT التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي بعد فترة وجيزة من الملاحظة.

يقول داناو: "لقد تلقينا إنذارات كاذبة بشأن أجسام مثيرة للاهتمام في الماضي، لذا نعلم أنه لا ينبغي أن نتحمس كثيرًا في اليوم الأول. لكن الملاحظات الواردة كانت متسقة، وبحلول وقت مبكر من الليلة بدت وكأنها حقيقية".

كان جون تونيري، أحد أعضاء فريق ATLAS وأستاذ في جامعة هاواي، فعالاً في تصميم وبناء ATLAS - المسح الذي اكتشف 3I.

"إنه أمر مُرضٍ في كل مرة يكشف فيها عملنا الشاق في مسح السماء عن شيء جديد، والمذنب الذي تجول ملايين السنين بعيدًا عن نظام نجمي آخر هو جسم مثير للاهتمام بشكل خاص"، كما يقول.

بعد التحقق من صحة 3I/ATLAS، تولى سيليجمان وكارين ميتش، رئيسة معهد علم الفلك في جامعة هاواي، مسؤولية الاتصالات وعملوا على جمع البيانات لتقديم الورقة البحثية.

يقول ميتش: "بمجرد تحديد 3I/ATLAS على أنه نجم بين نجمي محتمل، تحركنا بسرعة. فعّلنا أوقات الرصد في منشآت رئيسية مثل تلسكوب SOAR ومرصد جيميني لجمع بيانات مبكرة وعالية الجودة، وإرساء أساس لدراسات متابعة مفصلة."

المصدر 1

المصدر 2

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• منحت جائزة Breakthrough المرموقة هذا العام لتجربة Atlas في مسرع الجسيمات Ceren، والتي يشارك فيها حوالي مائة باحث إسرائيلي.
• مذنب عمره 7 مليارات سنة يظهر نشاطًا - وقد يكون نشأ من أعماق المجرة
• ضيف من الفضاء بين النجوم - كويكب عملاق ذو شكل غريب
• النظام الشمسي كمفترق طرق – اكتشاف مذنب ثالث من نظام شمسي آخر
• تتيح تقنية جديدة اكتشاف الاتصالات خارج كوكب الأرض بين الكواكب في نظام TRAPPIST-1