سومین میهمان تأییدشدهی میانستارهای ما، هنگام نزدیکترین گذر خود از کنار خورشید، پشت آن پنهان شد، اما در ماه دسامبر دوباره ظاهر شد؛ این بار در حالی که نگاه بسیاری از تلسکوپها و پژوهشگران به آن دوخته شده بود. اکنون مقالههایی در حال انتشار است که توصیف میکنند این جرم آسمانی پس از نزدیکترین برخوردش با نیروی ستارهای—شاید پس از میلیاردها سال—چه تغییراتی کرده است. یکی از این پژوهشها بهتازگی بهصورت پیشچاپ در arXiv منتشر شده؛ نوشتهی کری لیسه از دانشگاه جانز هاپکینز و همکارانش. این مقاله نشان میدهد که این جرم—که بیتردید یک دنبالهدار است—در عرض چند ماه چه تحول چشمگیری داشته است.
ابزار اصلی این تیم برای مشاهده، رصدخانهی فضایی SPHEREx متعلق به ناسا بوده است؛ تلسکوپی که مارس سال گذشته، تنها چند ماه پیش از کشف 3I/ATLAS، پرتاب شد. مأموریت اصلی SPHEREx نقشهبرداری از کل آسمان در طولموجهای فروسرخ نزدیک، هر شش ماه یکبار است. با این حال، مأموریت ثانویهای هم دارد: رصد «اهداف فرصتطلب» یا همان اجرامی که بهطور ناگهانی اهمیت علمی پیدا میکنند. 3I/ATLAS یکی از همین اهداف بود—و آزمونی عالی برای سنجش توانایی SPHEREx در دنبالکردن جرمی سریع و در حال حرکت.
در نخستین دور رصدی مقدماتی در ماه اوت سال گذشته، SPHEREx این میهمان میانستارهای را زیر نظر گرفت—اما چیز زیادی ندید. 3I/ATLAS فعالیت اندکی نشان میداد: تنها مقدار کمی گاز از سطحش خارج میشد و تقریباً هیچ آبی آزاد نمیکرد. نویسندگان مقاله توضیح میدهند که این وضعیت احتمالاً نتیجهی بمباران پرتوهای کیهانی در فضای میانستارهای طی چند میلیارد سال گذشته بوده است. این پرتوها لایهای «پوستهمانند» از مواد فرآوریشده روی سطح دنبالهدار ایجاد کرده بودند—لایهای که فاقد یخهای فرّاری بود که بهراحتی تصعید شوند.
اما خورشید فقط با پرتوهای کیهانی سروکار نداشت. با نزدیکتر شدن 3I/ATLAS، تابش و گرمای خورشید بهتدریج این پوستهی محافظ را تحت فشار قرار داد—و بهنظر میرسد سرانجام آن را شکافت. در دور بعدی رصد SPHEREx در حدود دسامبر، تغییرات چشمگیری مشاهده شد که نشان میداد موج حرارتی انرژی خورشید از پوستهی محافظ عبور کرده است.
یکی از برجستهترین تغییرات، افزایش شدید آب بود. میزان تولید آب تقریباً به ۴۰ برابر مقدار مشاهدهشده در اوت رسید. دیاکسید کربن هم جهشی بزرگ داشت و حدود ۸۰ برابر مقدار اولیه افزایش یافت. حتی نسبت مونوکسید کربن به دیاکسید کربن نیز تغییر کرد و به ۲٫۵ رسید—عددی که بیشتر با دنبالهدارهای معمولیِ غنی از مونوکسید کربن در منظومهی شمسی خودمان سازگار است.
اما داستان فقط دربارهی آب و ترکیبات سادهی کربن و اکسیژن نبود. مواد فرّار دیگری هم آزاد شدند—از جمله مجموعهای غنی از مولکولهای آلی. این ترکیبات احتمالاً شامل متانول، فرمالدهید، متان و اتان بودهاند؛ موادی که در دادههای طیفی SPHEREx بهسختی از یکدیگر تفکیک میشوند. افزون بر این، یک ویژگی طیفی جدید در طول موج ۰٫۹۲۵ میکرومتر ظاهر شد—خطی که در دادههای اوت اصلاً وجود نداشت و نشان میدهد دنبالهدار در حال آزاد کردن سیانید نیز هست.
میزان این گازدهی به حدی است که پژوهشگران معتقدند این دنبالهدار عملاً جلوی چشمان ما در حال تبخیر شدن است—آن هم در نزدیکترین گذرش به یک ستاره، شاید در طول میلیاردها سال عمرش. شکل خروج گازها هم جالب توجه است: بهصورت «گلابیشکل». این توصیف کاملاً واقعی است، نه استعاری. «ساقه» این گلابی به سمت خورشید قرار دارد، اما برخلاف دنبالهدارهای معمول، دُمی در جهت مخالف خورشید دیده نمیشود. معمولاً ذرات کوچک تحت فشار تابش خورشید به عقب رانده میشوند و دم شکل میگیرد. اما نویسندگان معتقدند ذراتی که هالهی اطراف این دنبالهدار را تشکیل میدهند، آنقدر کوچک نیستند که بهراحتی تحت تأثیر فشار تابشی جابهجا شوند؛ احتمالاً اندازهی آنها در حد سانتیمتر یا حتی دسیمتر است.
در واقع، این صحنه شبیه تماشای مرگ یک دنبالهدار چندمیلیاردساله است. البته بعید بهنظر میرسد که 3I/ATLAS پیش از ترک منظومهی شمسی کاملاً از هم بپاشد. این جرم اکنون در حال دور شدن از خورشید است و با افزایش فاصله، انرژی دریافتی از ستارهی ما بهتدریج کاهش مییابد. احتمالاً این میهمان میانستارهای سالم از منظومهی شمسی خارج خواهد شد و سفر خود را در فضای بینستارهای ادامه خواهد داد.
با این حال، پیش از آن، SPHEREx یک فرصت نهایی برای رصد آن خواهد داشت—پنجرهای در ماه آوریل برای مشاهدهی این میهمان در حال عقبنشینی. بدون تردید، این فرصت رصدی منحصربهفرد الهامبخش مقالههای علمی بیشتری خواهد بود و دادههای بیشتری دربارهی ماهیت و ترکیب این دنبالهدار کهن در اختیار ما خواهد گذاشت.
3I/ATLAS نهتنها سومین میهمان شناختهشدهی میانستارهای است، بلکه فرصتی بینظیر برای مطالعهی مواد سازندهی سامانههای سیارهای دیگر نیز فراهم کرده است. هر مولکول آبی که آزاد میشود، هر ترکیب آلی که در طیف آن دیده میشود، پنجرهای است به تاریخچهی محیطی کاملاً متفاوت از منظومهی شمسی ما. مشاهدهی بیدار شدن این جرم پس از میلیاردها سال سکوت، یادآور آن است که حتی در خلأ سرد و تاریک میانستارهای نیز تاریخچهای پویا و پرماجرا نهفته است.
