پیدا شد: اولین برخورد کیهانی از اینچنینی در فاصلهٔ ۲۵ سال نوری از زمین
ستارهشناسان ابتدا گمان کردند که درخشش نوری دراماتیک، یک سیاره فراسیارهای جدید است.
نوشتهٔ اندرو پل
آنچه ستارهشناسان ابتدا بهعنوان یک سیاره فراسیارهای جدید تصور میکردند، در واقع یک تصادم مستقیم کیهانی است که پیش از این هرگز دیده نشده است. همانطور که در مطالعهای که امروز در ژورنال Science منتشر شد، شرح داده شده، پژوهشگران اثرات پس از دو تصادم جداگانه بین دو جسم صخرهای کوچک که پلنتزیسیمال نامیده میشوند، توصیف میکنند. با این حال، این نتایج تنها بهوسیلهٔ تصویربرداری دقیق توسط دوربین فضایی هابِل امکانپذیر شد.
این روایت کیهانی تقریباً ۲۰ سال پیش آغاز شد. در سال ۲۰۰۸، ستارهشناسان یک جسم روشن و غیرقابل توضیح را در فاصله ۲۵ سال نوری از زمین، در صورتنمایی ماهی جنوبی (Piscis Austrinus) کشف کردند. متخصصان آن را «فومالفوت ب» نامگذاری کردند، اما دربارهٔ ماهیت دقیق آن اطمینان نداشتند. تجزیهوتحلیل اولیه نشان داد که ممکن است یک سیاره فراسیارهای جدید باشد که حتی بزرگتر از خورشید ما است. همزمان، ابر گرد و خاک پرتحرکی که آن را احاطه کرده بود، نشان میداد که فومالفوت ب یک ساختار گرد و غبار در حال گسترش است.
«این سامانه یکی از بزرگترین نوارهای غبار شناختهشده را دارد. این امر مطالعهٔ آن را آسان میکند»، جیسون وانگ، اخترفیزیکدان دانشگاه نورثوسترن و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت.
پس از سالها بررسیهای متناوب، تیم وانگ در سال ۲۰۲۳ فرصت استفاده از لنزهای قدرتمند دوربین فضایی هابِل برای بررسی این معما را یافت. اما هنگامی که هابِل تجهیزات خود را بر مختصات فومالفوت ب متمرکز کرد، آنجا شیء وجود نداشت. بهجای آن، تلسکوپ یک نقطه نوری روشن را در مکانی کمی متفاوت و نزدیکتر شناسایی کرد.
«ما تصور کردیم نور روشن، فومالفوت ب است؛ چون این منبع شناختهشده در سامانه است. اما پس از مقایسه دقیق تصاویر جدیدمان با تصاویر گذشته، متوجه شدیم که نمیتواند همان منبع باشد»، وانگ گفت. «این هم هیجانانگیز بود و هم باعث شد که سرمان را به هم بزنیم.»
«بدون شک این اولین باری است که من در یک سامانه فراسیارهای نقطهٔ نوری را از هیچجایی میبینم»، پل کالاس، ستارهشناس دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و یکی از نویسندگان این مطالعه افزود. «این نقطه در تمام تصاویر قبلی ما از هابِل وجود نداشت.»
بازبینیهای گستردهتر اکنون بهوضوح نشان میدهد که این شیء—که اکنون بهعنوان فومالفوت cs1 شناخته میشود—هرگز یک سیاره فراسیارهای نبوده است. توضیح محتمل این است که اولین مشاهدات در سال ۲۰۰۸ نتایج اولیه یک تصادم خیرهکننده را نشان میداد که شامل اجسام صخرهای کوچکتر از مراحل اولیهٔ شکلگیری سیارات به نام پلنتزیسیمالها بود. تصاویر جدیدتر هابِل باقیماندههای در حال پخش این برخورد را نشان میدهد.
علاوه بر این، فومالفوت cs2 ویژگیهایی دارد که بهشدت شباهت به cs1 فومالفوت دارد؛ موضوعی که دو دهه پیش نیز مورد بررسی قرار گرفته بود. نظریههای پیشین پیشبینی میکردند که این نوع برخورد فقط هر صد هزار سال یکبار در یک ناحیه رخ میدهد. با این حال، پژوهشگران پس از بررسی سامانه، تخمین متفاوتی ارائه کردند.
«در این بازهٔ ۲۰ ساله، ما دو بار چنین برخوردی را دیدهایم»، کالاس گفت. «اگر یک فیلم از ۳۰۰۰ سال گذشته داشته باشید و آن را طوری سرعت بدهید که هر سال فقط کسری از ثانیه باشد، تصور کنید چه تعداد درخششی در این مدت میبینید. سامانهٔ سیارهای فومالفوت با این برخوردها درخشان خواهد شد.»
اگرچه در ابتدا باور کردنش دشوار بود، چهار تجزیه و تحلیل مستقل از دادهها نتایج آنها را تأیید کردند: فومالفوت اخیراً دو رویداد گذرا جداگانه مرتبط با پلنتزیسیمالها برگزار کرده است.
«این اولین باری است که چنین چیزی را میبینیم»، وانگ افزود.
با تأیید برخوردهای فومالفوت، اخترفیزیکدانان میتوانند از این دادهها برای بهبود مدلهای سیارهای استفاده کنند و همچنین شناسایی دقیقتر سیارات فراسیارهای محتمل را ارتقا دهند. به گفتهٔ کالاس، این معمای چنددههای همچنین بهعنوان مطالعهای موردی دربارهٔ سختیهای موجود در جستجوی کیهان عمل میکند.
«فومالفوت cs2 دقیقاً شبیه یک سیاره فراسیارهای است که نور ستاره را بازتاب میدهد»، او گفت. «آنچه از مطالعهٔ cs1 آموختهایم این است که یک ابر گرد و غبار بزرگ میتواند بهمدت سالها خود را بهعنوان یک سیاره مخفی کند. این نکته هشداری برای مأموریتهای آینده است که هدفشان شناسایی سیارات فراسیارهای از طریق نور بازتابی است.»