داستان پیدایش امواموا؛ توضیحی تازه در ماهیت مسافر ناشناخته منظومه شمسی

پژوهش‌‌های جدید از روایت پرفرازونشیب تازه‌‌ای در نحوه‌‌ی پیدایش اومواموا حکایت می‌‌کنند؛ جرم عجیبی که با بازدید غیرمنتظره‌‌ی خود از منظومه‌‌ی شمسی پرسش‌‌های فراوانی را در ذهن دانشمندان به‌‌جای گذاشت.

اولین‌‌بار در اکتبر سال ۲۰۱۷ بود که جرمی ناشناخته با شکل‌‌وشمایلی عجیب درحال حرکت درون منظومه‌‌ی شمسی رصد شد. ظاهر سیگاری‌‌شکل و رفتار حرکتی عجیب این جرم فضایی توجه بسیاری از نظریه‌‌پردازان حوزه‌‌ی حیات فرازمینی را برانگیخت. اما نتایج مطالعه‌‌ی تازه دوباره این فرضیه را تقویت می‌‌کند که جرم یادشده احتمالا تنها خرده‌‌سیارکی بوده است که در اثر نیروهای گرانشی ناشی‌‌از پرواز کناری در مدار یک ستاره‌‌ی دیگر، از بدنه‌‌ی یک جرم آسمانی بزرگ‌‌تر جدا شده است.

یان ژانگ، نویسنده‌‌ی ارشد مطالعه‌‌ی اخیر و از پژوهشگران رصدخانه‌‌ی ملی نجوم در آکادمی علوم چین طی بیانیه‌‌ای اظهار داشت: «سناریوی جداسازی کشندی (tidal fragmentation) فرضیه‌‌ای است که نه‌‌تنها می‌‌تواند چگونگی پیدایش و رفتار امواموا را توضیح دهد، بلکه خواهد توانست توجیه‌‌کننده‌‌ی منشا پیدایش بسیاری از دیگر اجرام فضایی مشابه با امواموا باشد که در فضا سرگردان هستند.»

ژانگ و همکارش داگلاس لین، ستاره‌‌شناس دانشگاه کالیفرنیا در سانتاکروز معتقد هستند که فرضیه‌‌ی جدید آن‌‌ها حتی می‌تواند منشا رفتارهای عجیب امواموا را نیز توضیح دهد. علت عجیب‌‌بودن این جرم از دیدگاه دانشمندان علم نجوم از چندین جهت قابل‌‌تامل است. برای مثال، امواموا ظاهری بسیار طویل داشت تاآنجاکه شبیه‌‌به یک سیگار فضایی عظیم الجثه به‌‌نظر می‌‌رسید و شاید تاحدودی مسطح نیز بود. ستاره‌‌شناسان تا پیش‌‌ازاین، هرگز هیچ جرمی فضایی با ظاهری این‌‌چنینی مشاهده نکرده بودند.

به‌‌علاوه، امواموا طی بازدید کوتاه خود از منظومه‌‌ی شمسی، نوعی حرکت شتاب‌‌دار با منشا غیرگرانشی از خود نشان داد. رفتاری که نمی‌‌توان منشا آن را به کنش گرانشی میان این جرم و سایر اجرام بزرگ‌‌تر نظیر خورشید و مشتری نسبت داد. در حقیقت ما قبلا چنین نوع حرکتی را (غیر از فضاپیماها) تنها در دنباله‌‌دارها دیده‌‌ بودیم؛ اجرامی که با جذب گرما از محیط و متصاعدکردن گاز درونی خود، می‌‌توانند حرکتی شتاب‌‌دار را به‌‌نمایش بگذارند.

^{تصویری فرضی از نحوه‌‌ی تکامل امواموا که نظریه‌‌ی شکل‌‌گیری این جرم فضایی را در اثر نیروهای کشندی توضیح می‌‌دهد.}

اما مشکل اینجا بود که در مشاهدات دانشمندان، هیچ‌‌گونه نشانه‌‌ای از متصاعدشدن گاز از امواموا به‌‌چشم نمی‌‌خورد. هیچ دنباله یا ابر گازی در اطراف این شی دیده نشد. این موضوع نظریه‌‌ی منشا دنباله‌‌دار بودن امواموا را رد می‌‌کرد (دنباله‌‌دارها تنها انواعی از اجرام فضایی شناخته‌‌شده بودند که می‌‌توانند با فاصله‌‌گرفتن از ستاره‌‌های میزبان خود در فضای میان‌‌ستاره‌‌ای سفر کنند.)

در نهایت اینکه موضوع دیده‌‌شدن امواموا به‌‌خودی‌‌خود نیز عجیب و آموزنده است. باتوجه به وسعت بی‌‌انتهای فضا، فاصله‌‌ی زیاد میان ستارگان و سال‌ها تلاش‌‌ بی‌‌نتیجه برای کاوش اجرامی مشابه، باید اذعان داشت که احتمالا تعداد اجرام مشابه‌‌با امواموا عملا بسیار بیش‌‌تر از آن‌‌چیزی بوده است که پیش‌تر تصور می‌‌شد. ژانگ می‌‌گوید:

به‌‌صورت میانگین، باید انتظار داشت که هر منظومه‌‌ی سیاره‌‌ای حدود ۱۰۰ تریلیون شی مشابه‌‌با امواموا را در فضا پرتاب کند.

مشخصات منحصربه‌‌فرد امواموا باعث شده برخی دانشمندان نظیر آوی لوب (رئیس دپارتمان نجوم دانشگاه هاروارد) این ایده را مطرح کنند که شاید جرم مذکور نوعی فضاپیمای بیگانه بوده است. لوب می‌‌گوید اطلاعات به‌‌دست‌‌آمده از رفتار این جرم کاملا با مشخصات یک بادبان نوری (خصوصا نمونه‌‌ای ازکارافتاده از آن) سازگاری دارد. لوب اصرار دارد که پژوهشگران نباید به‌‌کلی چنین احتمالی را نادیده بگیرند.

با این حال، مطالعه‌‌ی جدید یک توضیح منطقی برای رفتارهای عجیب امواموا مطرح می‌‌کند. ژانگ و لین تلاش کرده‌‌اند با کمک شبیه‌‌سازی رایانه‌‌ای اثر پروازهای کناری اجرام گوناگون را در مدار ستارگان بررسی کنند. این مدل‌‌سازی نشان داد که اجرام در مواجهه‌‌با برخی از پروازهای کناری در فواصل بسیار نزدیک ممکن است درقالب قطعاتی طویل خرد شده و سپس در فضای میان‌‌ستاره‌‌ای پرتاب شوند. حرارت زیاد ایجادشده طی مانور پرواز کناری و به‌‌دنبال آن، خنک‌‌شدن سریع این اجرام می‌‌تواند باعث ایجاد پوسته‌‌هایی در سطح آن‌‌ها شود. ژانگ توضیح می‌‌دهد:

انتشار حرارت طی فرایند اختلال کشندی ستاره‌‌ای با مصرف مقادیر زیادی مواد فرار همراه خواهد بود. این موضوع نه‌‌تنها علت سطح قرمزرنگ امواموا و عدم مشاهده‌‌ی ابر گاز مرئی را توضیح می‌‌دهد؛ بلکه علت تعداد اندک جمعیت چنین اجرامی را در فضای میان‌‌ستاره‌‌ای توجیه می‌‌کند. (توضیح: مواد فرار به عناصر و ترکیباتی گفته می‌‌شود که به‌‌آسانی در فضا ناپدید می‌‌شوند؛ مانند آب)

او می افزاید: «با این حال برخی مواد فرار با دمای تصعید بالا (مانند آب) که زیر سطح اجرام مدفون شده‌‌اند، همچنان شکل متراکم خود را حفظ می‌‌کنند.» پژوهشگران می‌‌گویند این مواد فرار پنهان می‌‌توانند طی مواجهه با ستارگان دیگری (نظیر خورشید) دوباره فعال شده و با آزادسازی به‌‌شکل گاز، زمینه را برای ایجاد شتاب در جرم بدون نیاز به گرانش فراهم کنند. پژوهش یادشده نشان می‌‌دهد که این اتفاق می‌‌تواند برای گستره‌‌ی متنوعی از اجرام مادر رخ دهد.

مطالعه‌ی تازه که در ۱۳ آوریل سال جاری در ژورنال Nature Astronomy منتشر شد، می‌‌گوید قطعات پرتابی می‌‌تواند شامل تکه‌‌هایی از دنباله‌‌دارها، خرده‌‌قطعات سیاره‌‌ای یا حتی سیاراتی بزرگ‌‌تر از زمین ما باشند که با نزدیک‌‌شدن به فاصله‌‌ای بسیار نزدیک از ستارگان، دچار مانور پرواز کناری شده و درنهایت به فضای میان‌‌ستاره‌‌ای پرتاب شده‌‌اند. بد نیست بدانید برای وقوع چنین شرایطی لزوما نیازی نیست این ستارگان در دوران حیات خود به‌‌سر ببرند؛ از این رو، اجرام فوق‌‌چگالی نظیر کوتوله‌‌های سفید نیز می‌‌توانند برای انجام چنین مانورهایی کفایت کنند. ژانگ می‌‌گوید:

این اجرام میان‌‌ستاره‌‌ای می‌‌توانند شواهدی درارتباط با نحوه‌‌ی شکل‌‌گیری و تکامل منظومه‌‌های سیاره‌‌ای فراهم کنند.

امروزه ما می‌دانیم امواموا تنها مسافری از فضای میان‌‌ستاره‌‌ای نیست که از منظومه‌‌ی ما گذر کرده است. منجمان در اوت ۲۰۱۹ نیز با مورد مشابهی به‌‌نام دنباله‌‌دار بوریسف مواجه شدند (که البته به‌‌وضوح یک دنباله‌‌دار به‌‌شمار می‌‌آمد). انتظار می‌‌رود با آغاز فعالیت رصدخانه‌‌ی ورا سی. رابین واقع‌‌در کوهستان شیلی، دانشمندان موارد بیش‌‌تری از این دست را رصد کنند. لین طی بیانیه‌‌ی یادشده می‌گوید:

امواموا تنها درحکم نوک یک کوه یخ است.

حال که امواموا با خروج از منظومه‌‌ی شمسی و ورود به فراسوی فضای میان‌‌ستاره‌‌ای، برای همیشه از شعاع دید ما خارج شده است؛ شاید بهتر باشد تا آنجا که می‌‌توانیم درصدد جستجوی اجرامی مشابه‌‌با آن در فضای بی‌کران برآییم (هرچند اعزام یک کاوشگر در پی امواموا نیز همچنان یکی از گزینه‌‌های روی میز است.) متیو نایت، منجم نیروی دریایی ایالات متحده و از رهبران تیم پژوهشی امواموا در مؤسسه‌‌ی بین‌‌المللی علوم فضایی در بیانیه‌‌ی اخیر گفته است:

با ادامه‌‌ی روند رصد اجرام میان‌‌ستاره‌‌ای دیگر طی سال‌‌های آینده، بسیار جالب خواهد بود که بفهمیم آیا هیچ‌‌کدام از این موارد قادر خواهند بود ویژگی‌‌هایی نظیر امواموا را از خود نشان دهند یا خیر. اگر پاسخ مثبت باشد، می‌‌توان نتیجه گرفت که فرایندهای تشریح‌‌شده در این مطالعه، متداول هستند.