في 19 أكتوبر 2017 ، أول جسم بين نجمي تم اكتشافه على الإطلاق طار عبر الأرض في طريقه للخروج من النظام الشمسي. بعد أقل من عامين ، تم اكتشاف جسم ثان ، مذنب بين نجمي يسهل التعرف عليه تم تحديده باسم 2 أنا / بوريسوف . تحقق مظهر هذين الكائنين من العمل النظري السابق الذي خلص إلى أن الأجسام بين النجوم (ISO) تدخل بانتظام إلى نظامنا الشمسي.
كان السؤال عن عدد مرات حدوث ذلك موضوع بحث كبير منذ ذلك الحين. وفقا ل دراسة جديدة بقيادة باحثين من مبادرة للدراسات بين النجوم (i4is) ، ما يقرب من 7 ISO تدخل نظامنا الشمسي كل عام وتتبع مدارات يمكن التنبؤ بها أثناء وجودها هنا. يمكن أن يسمح لنا هذا البحث بإرسال مركبة فضائية للالتقاء بأحد هذه الأجسام في المستقبل القريب.
أجرى البحث الذي يصف هذه النتائج عدة باحثين من i4is ، وهي منظمة غير ربحية مكرسة لتحقيق الطيران بين النجوم في المستقبل القريب جدًا. انضم إليهم باحثون من معهد فلوريدا للتكنولوجيا ، جامعة هارفارد معهد النظرية والحساب (ITC) ، و جامعة تكساس في أوستن ، ال جامعة ميونيخ التقنية ، و ال مرصد باريس .
أومواموا كما ظهرت باستخدام تلسكوب ويليام هيرشل ليلة 29 أكتوبر. جامعة كوينز بلفاست / تلسكوب ويليام هيرشل
أحدثت دراسة 'أومواموا' في أكتوبر 2017 ثورة في علم الفلك ودراسة الأجرام السماوية. لم يكن هذا مجرد كائن قد تشكل في نظام نجمي آخر ، ولكن وصوله واكتشافه ضمنيًا وجود عدد كبير من هذه الكائنات. أكد اكتشاف 2I / Borisov في عام 2019 ما اشتبه فيه العديد من علماء الفلك بالفعل - أن ISOs تدخل نظامنا الشمسي بشكل منتظم.
بالإضافة إلى كونه عالم فيزياء مع i4is (والمؤلف الرئيسي للدراسة) ، فإن مارشال يوبانك هو كبير العلماء في شركة مبادرات الفضاء والرئيس التنفيذي لشركة مبادرات الكويكب ذ م م . كما قال لـ Universe Today عبر البريد الإلكتروني ، فإن اكتشاف 'Oumuamua و 2I / Borisov مهم بطريقة لا يمكن التقليل من شأنها:
'[J] من خلال إثبات وجودها ، كان لها تأثير عميق ، حيث خلقت مجالًا للدراسة تقريبًا من لا شيء (مجال بدأت سلطات التمويل للتو في التعرف عليه). توفر لنا الأجسام البينجمية الفرصة للدراسة ، وفي المستقبل فعليًا لمس ، الأجسام الخارجية قبل عقود من البعثات المبكرة الممكنة حتى لأقرب النجوم ، مثل Proxima Centauri '.
أدى ذلك إلى مقترحات متعددة للمهام التي يمكن أن تلتقي بمعايير ISO المستقبلية التي تم رصدها وهي تمر عبر نظامنا. وكان أحد هذه الاقتراحات مشروع ليرا ، والتي شاركها باحثون من i4is في ملف دراسة 2017 (بدعم من شركة Asteroid Initials LLC). هناك أيضا وكالة الفضاء الأوروبية اعتراض المذنب المهمة ، التي يخططون لإطلاقها في عام 2029 للالتقاء بمذنب طويل المدى.
انطباع الفنان عن الكائن بين النجوم ، 'أومواموا ، الذي يعاني من إطلاق الغازات أثناء مغادرته نظامنا الشمسي. الائتمان: ESA / Hubble ، NASA ، ESO ، M. Kornmesser
'بدأنا العمل في مهمات محتملة للأجسام بين النجوم في عام 2017 ، مباشرة بعد اكتشاف' أومواموا وركزنا في البداية على مطاردة هذا الكائن المحدد ، على عكس سيليجمان و لافلين ، الذي ركز على ISOs التي قد يتم اكتشافها في المستقبل ، 'قال Eubanks. 'ستندرج مهمة Comet Interceptor في فئة مماثلة (البناء والانتظار).'
بالنظر إلى أن ISOs تشكلت في نظام نجمي آخر ، فإن فرصة دراستها عن قرب ستوفر للعلماء نظرة ثاقبة للظروف الموجودة هناك. في الواقع ، تعد دراسة ISOs هي ثاني أفضل شيء لإرسال تحقيقات بين النجوم إلى أنظمة النجوم المجاورة. بطبيعة الحال ، فإن أي مهمة من هذا القبيل تنطوي على الكثير من التحديات التقنية ، ناهيك عن الحاجة إلى التحذير المسبق. كما أوضح Eubanks:
'هناك نوعان أساسيان من المهام هنا - التخطيط والانتظار ، أو الإطلاق والانتظار ، مثل بعثة ESA Comet Interceptor ، ومهام المطاردة ، مثل التي ستكون مطلوبة للوصول إلى 1I / 'Oumuamua. من غير المحتمل جدًا أن تكون أي مهمات مطاردة قادرة على الالتقاء بمعيار ISO متراجع - ومن شبه المؤكد أنها ستقتصر على الرحلات الجوية السريعة. مهام المواجهة ، والمهام التي تتطابق مع السرعات والدوران أو الهبوط على ISO ، ستحتاج إلى تحذير مسبق '.
للتوضيح ، عندما أدرك علماء الفلك لأول مرة 'أومواموا ، كان ذلك فقط بعد أن يكون الجسم قد اقترب بالفعل من أقرب اقترابه من الشمس (ويعرف أيضًا باسم ممر الحضيض) وقام بتمرير قريب من الأرض. لهذا السبب ، كان لدى المراقبين 11 يومًا فقط لإجراء الملاحظات حيث شق طريقه خارج المجموعة الشمسية وكان بعيدًا عن متناول أجهزتهم.
انطباع الفنان عن 2I / Borisov خارج نظامنا الشمسي. الائتمان: NRAO / AUI / NSF ، S. Dagnello
في حالة 2I / بوريسوف ، شاهدها عالم الفلك وصانع التلسكوبات الهاوي جينادي بوريسوف في 30 أغسطس.ذ، 2019 ، ما يقرب من ثلاثة أشهر قبل أن تصل إلى الحضيض (8 ديسمبرذ، 2019). ولكن بالنسبة للبعثات المستقبلية للالتقاء معهم ، من الضروري معرفة أكبر قدر ممكن حول عدد مرات وصول ISOs ومدى سرعة سفرهم عند القيام بذلك.
من أجل دراستهم ، سعى Eubanks وزملاؤه إلى وضع قيود أفضل على هذين المتغيرين. للقيام بذلك ، بدأوا من خلال مراعاة كيفية تأثر سرعة الجسم بين النجوم بـ المعيار المحلي للراحة (LSR) - متوسط حركة النجوم والغاز والغبار في مجرة درب التبانة بالقرب من الشمس:
'نحن نفترض أن ISOs تأتي من النجوم وأنظمتها الكوكبية أو تتشكل معها ، وبعد أن تكون بمفردها تشترك في نفس ديناميكيات المجرات مثل النجوم. نحن نستخدم نظامي ISO المعروفين ، 1I / 'Oumuamua و 2I / Borisov ، وكفاءة المسوحات الفلكية السابقة والحالية لتقدير عدد هذه الأجسام في المجرة ، وتقديرات السرعة النجمية من مهمة Gaia لتقدير سرعة الانتشار نحن يجب أن تتوقع. '
ما وجدوه هو أنه في عام متوسط ، سيتم زيارة النظام الشمسي بواسطة ما يصل إلى 7 ISOs التي تشبه الكويكب. وفي الوقت نفسه ، ستكون أجسام مثل 2I / Borisov (المذنبات) أكثر ندرة ، حيث تظهر مرة واحدة كل 10 إلى 20 عامًا. ووجدوا أيضًا أن العديد من هذه الأجسام كانت تتحرك بسرعات أكبر من سرعة أومواموا - التي كانت تتحرك بسرعة تزيد عن 26 كم / ثانية قبل وبعد التقاط دفعة من الشمس.
حشد من المركبات الفضائية ذات الشراع الليزري تغادر النظام الشمسي. الائتمان: أدريان مان
ستساعد معرفة هذه المعلمات العلماء على الاستعداد لمهام التقاء المحتملة مع ISO ، وهو الأمر الذي غطاه Eubanks وزملاؤه بمزيد من التفصيل في دراسة سابقة - ' بين النجوم الآن! مهام لاستكشاف الأجسام القريبة بين النجوم . ' ككون اليوم ذكرت في ذلك الوقت من إصداره ، تناولت الدراسة مجموعة واسعة من ISOs المحتملة وجدوى الوصول إليها.
في غضون ذلك ، توفر هذه الدراسة الأخيرة معلومات أساسية من شأنها أن تدعم تخطيط وتنفيذ هذه المهمات. بالإضافة إلى Project Lyra و Comet Interceptor التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، هناك العديد من المقترحات للمركبات الفضائية التي يمكن أن تلتقي بالأجسام بين النجوم (أو حتى القيام بالرحلة بين النجوم نفسها).
وتشمل هذه مشروع اليعسوب ، مركبة فضائية صغيرة وشراع ليزر كان موضوع دراسة تصميم مفاهيمي استضافها مبادرة للدراسات بين النجوم (i4iS) في عام 2013. آخر هو اختراق Starshot ، وهو مفهوم طرحه يوري ميلنر و مبادرات الاختراق يتطلب ذلك أيضًا إرسال مركبة فضائية صغيرة إلى Alpha Centauri باستخدام شراع ضوئي ومجموعة ليزر قوية.
تمت صياغة هذا الاقتراح في السنوات الأخيرة من قبل البروفيسور ابراهام لوب و أ. ماناسفي لينجام . في حين أن ليوب هو مؤسس مركز التجارة الدولية ورئيس اللجنة الاستشارية لـ Starshot ، فإن Lingham هو باحث قديم مع مركز التجارة الدولية ومؤلف مشارك في 'Interstellar Now!' وهذه الورقة الأخيرة. بالإضافة إلى الانتقال بين النجوم ، تم اقتراح هذه المفاهيم كطريقة ممكنة 'لمطاردة الأشياء' التي تدخل نظامنا الشمسي.
بطريقة أو بأخرى ، سنبلغ ذروتها في أنظمة النجوم الأخرى قريبًا! ومعرفة كيفية اعتراض الأشياء ودراستها بشكل دوري هي طريقة جيدة للبدء!
قراءة متعمقة: arXiv
