جذاب ترین ها

سیگنال مرموزی که گمان می‌رفت از اعماق فضا آمده، درواقع متعلق به ماهواره‌ای مرده بود

زوميت

بروزرسانی 1404/04/13 - 10:00

سیگنال مرموزی که گمان می‌رفت از اعماق فضا آمده، درواقع متعلق به ماهواره‌ای مرده بود

زومیت/ سال گذشته، ستاره‌شناسان یک انفجار قدرتمند امواج رادیویی را شناسایی کردند. پژوهشگران حالا می‌گویند این سیگنال از ماهواره از کارافتاده رله ۲ آمده است.

سیگنال رادیویی مرموزی که اخترشناسان در ابتدا تصور می‌کردند یک «انفجار رادیویی سریع» یا FRB از نقطه‌ای بسیار دورتر از مرزهای کهکشان راه شیری است، در واقع از یک ماهواره‌ی سال‌ها از کار افتاده‌ی ناسا به نام رله ۲ (Relay 2) سرچشمه گرفته بود.

انفجار رادیویی جعلی در ابتدا توسط تلسکوپ رادیویی مسیر‌یاب میدان دید کیلومترمربعی استرالیا (ASKAP) در ژوئن ۲۰۲۴ شناسایی شد؛ در آن زمان این تلسکوپ در حال اسکن آسمان نیم‌کره‌ی جنوبی بود. نکته‌ی قابل توجه سیگنال یادشده این بود که انفجار امواج رادیویی تنها کمتر از ۳۰ نانوثانیه طول کشید که بسیار کوتاه‌تر از بیشتر FRB-ها است؛ اما آن‌قدر قوی بود که تمام سیگنال‌های دیگر آسمان را تحت‌الشعاع قرار داد.

آدام دلر، اخترفیزیک‌دان دانشگاه فناوری سوینبرن و عضو تیم پژوهشی به اسپیس دات‌کام گفت: «این کشف کاملاً اتفاقی زمانی رخ داد که ما در حال جست‌وجو برای FRB-هایی بودیم که از کهکشان‌های دوردست منشأ می‌گیرند. نکته‌ی جالب اینجاست که با وجود اینکه حدود ۲۰ سال از شناخته شدن FRB-ها می‌گذرد، ما هنوز به منشأ دقیق آن‌ها پی نبرده‌ایم؛ اما بیشتر نظریه‌های قابل قبول به جرمی کیهانی به نام مگنتار یا به بیان دقیق‌تر، ستاره‌ای نوترونی با مغناطیس بسیار قوی اشاره دارند.»

ماهواره‌ی رله ۲ در سال ۱۹۶۴ به‌عنوان بخشی از برنامه‌ی رله‌ی ناسا به فضا پرتاب شد. این فضاپیما در مدار میانی زمین قرار داشت و تا سال ۱۹۶۵ فعال بود، اما تا سال ۱۹۶۷ تمام سیستم‌های آن از کار افتادند.

کلنسی دبلیو. جیمز، از مؤسسه‌ی اخترشناسی رادیویی دانشگاه کرتین، درباره‌ی رله ۲ می‌گوید: «این ماهواره به عنوان یکی از نخستین ماهواره‌های مخابراتی، بخشی از تاریخ فضا است. ماهواره‌های قدیمی زیادی دیگر در مدار باقی نمانده‌اند؛ اما ما مطمئنیم که این سیگنال از سوی خود ماهواره فرستاده نشده؛ زیرا هیچ‌کدام از سیستم‌هایش نمی‌توانستند چنین سیگنالی در حد نانوثانیه تولید کنند.»

این انیمیشن نمایی از پراکندگی تصادفی انفجارهای رادیویی سریع (FRB) در آسمان را نشان می‌دهد.
به‌گفته‌ی جیمز، در زمان دریافت سیگنال، ماهواره رله ۲ در فاصله‌ی حدود ۴۵۰۰ کیلومتری از زمین قرار داشت. اگرچه این فاصله ممکن است زیاد به نظر برسد، در مقایسه با منابع معمولی انفجارهای رادیویی سریع (FRB) بسیار نزدیک است؛ چرا که این سیگنال‌ها معمولاً از فاصله‌هایی تا ۹٫۱ میلیارد سال نوری سرچشمه می‌گیرند. در واقع، نزدیک‌ترین منبع FRB که تاکنون شناسایی شده و تنها نمونه‌ای که در کهکشان خودمان دیده شده، در فاصله‌ی حدود ۳۰هزار سال نوری قرار دارد.

ناامیدی اولیه ناشی از واقعی نبودن FRB، با این حقیقت جبران شد که چنین کشفی از سر اتفاق بسیار شگفت‌انگیز است. این کشف حالا یک معمای تازه را پیش روی دانشمندان گذاشته: هنوز کسی نمی‌داند چطور ماهواره‌ای از کار افتاده مانند رله ۲ توانسته سیگنالی به این قدرت و مشخصات بفرستد که بتوان آن را با FRB اشتباه گرفت.

تصویرسازی ماهواره‌ی رله ۲ ناسا در حال عبور از ابری از گاز یونیزه یا پلاسما.
پژوهشگران اطمینان دارند که سیگنال کشف‌شده یک انتشار عمدی نبوده است؛ چرا که نه‌تنها ماهواره‌ی رله ۲ بیش از ۵۸ سال است که از کار افتاده، بلکه حتی زمانی هم که فعال بود، اصلاً توانایی ارسال پالس‌های رادیویی به این کوتاهی را نداشت.

یکی از فرضیه‌ها این است که سیگنال ناشی از تخلیه الکترواستاتیکی (ESD) بوده؛ یعنی تجمع بار الکتریکی که در نهایت به جرقه‌ای مانند برق ناگهانی منجر شده است. فرضیه‌ی دیگر این است که شاید دقیقاً در همان لحظه‌ای که تلسکوپ ASKAP مشغول مشاهده آن بخش از آسمان بوده است، یک ریزشهاب‌سنگ به ماهواره برخورد کرده و ابر کوچکی از پلاسمای باردار ایجاد کرده باشد.

جیمز توضیح داد که ESD اساساً همان جرقه‌ای‌ست که وقتی پایتان را روی فرش می‌کشید و به دوستی (دشمنتان) شوک وارد می‌کنید، ایجاد می‌شود. او ادامه داد: «فضاپیماها وقتی از میان گازهای یونیزه‌شده یا همان پلاسما در بالای جو زمین عبور می‌کنند، باردار می‌شوند و وقتی این بار الکتریکی به حد کافی بالا می‌رود، جرقه ایجاد می‌شود. فضاپیماهای جدیدتر را با موادی می‌سازند که از تجمع بار جلوگیری کند، ولی وقتی رله ۲ ساخته شد، این موضوع هنوز چندان شناخته‌شده نبود. پس ممکن است به دلیل قدیمی بودن جرقه‌ای بزرگ زده باشد.»

بر اساس یک فرضیه، برخورد ریز شهاب‌سنگ باعث ایجاد سیگنال ساختگی FRB در ماهواره رله ۲ شده است
جیمز در مورد فرضیه‌ی برخورد ریزشهاب‌سنگ، توضیح داد که طبق برخی پیش‌بینی‌ها، این ذرات فوق‌العاده ریز غبار کیهانی با وزن بسیار ناچیز، ممکن است هنگام برخورد با ماهواره‌ها، امواج رادیویی تولید کنند؛ اما برای این کار باید با سرعتی حدود ۷۰هزار کیلومتر در ساعت حرکت کنند. جیمز افزود: «براساس یک برآورد، فکر می‌کنیم ریزشهاب‌سنگی با جرم ۲۲ میکروگرم شاید می‌توانسته چنین جرقه‌ای تولید کند.»
اما مشکل فرضیه‌ی ریزشهاب‌سنگ آن است که طبق مدل‌های موجود، سیگنال تولیدی باید در حد میکروثانیه و نه نانوثانیه طول می‌کشید. از سویی، ریزشهاب‌سنگ‌های ۲۲ میکروگرمی بسیار نادرند. تخمین جیمز و همکارانش این بود که تنها یک درصد احتمال دارد تلسکوپ ASKAP دقیقاً در لحظه‌ای که چنین ذره‌ای با ماهواره برخورد کند، به آن نقطه از آسمان نگاه کند.

آیا FRB-های قبلی نیز ممکن است جعلی بوده باشند؟
با کشف اخیر، اکنون این پرسش مطرح می‌شود: نکند سایر FRB-هایی که کشف شده‌اند، در واقع «شبه-FRB»هایی مانند همین مورد اخیر از ماهواره‌ی رله ۲ باشند؟ اما تیم پژوهشی خیلی زود خیالمان را راحت کرد. جیمز گفت: «پاسخ کوتاه این است که اصلاً چنین احتمالی وجود ندارد. اکثر تلسکوپ‌هایی که امروزه FRB شناسایی می‌کنند، دقیقاً مشخص می‌کنند که آن سیگنال از کجا آمده و کهکشان میزبانش کدام است؛ چیزی که یک ماهواره نمی‌تواند داشته باشد. این ابزارها در تعیین جهت سیگنال‌ها بسیار دقیق هستند و فوراً می‌توانند منشأ غیرنجومی را حذف کنند.»
جیمز همچنین توضیح داد اگر واقعاً ماهواره‌ای بتواند به‌طور معجزه‌آسا یک سیگنال جعلی FRB ایجاد کند، تنها حالت ممکن این است که کسی عمداً آن را برنامه‌ریزی کرده باشد تا سیگنال پراکنده‌ای مشابه FRB بفرستد و ما را سر کار بگذارد! که در این صورت هم می‌توانیم منشأ جهت آن را شناسایی کنیم و ببینیم آنجا ماهواره‌ای وجود دارد یا نه.

پژوهش در پایگاه مقالات علمی آرکایو منتشر شده است.