تحلیل “وای!”: آیا سیگنال‌های مشهور در واقع لیزرهای طبیعی فضایی هستند؟

یک لیزر فضایی فوق‌العاده قدرتمند می‌تواند منبع سیگنالی مرموز باشد که نزدیک به ۵۰ سال است که اخترشناسان را متحیر کرده است.

نه، این یک تصویر هشداردهنده از یک تمدن بیگانه نیست، بلکه نتیجه فعالیت یک ابر هیدروژنی و یک ستاره نوترونی است. هسته متراکم یک ستاره پرجرم پس از انفجار یک ابرنواختر، مواد داخلی خود را به فضا پرتاب می‌کند.

یک فرضیه جدید نشان می‌دهد که در شرایط مناسب، چنین جسمی می‌تواند سیگنالی درست مانند سیگنالی که در ۱۵ اوت ۱۹۷۷ ستاره‌شناس جری اهمن را غافلگیر کرد و او را وادار به نوشتن کلمه ‘وای!’ روی پرینت کرد، تولید کند.

این تحقیق که به‌عنوان پیش‌چاپ در arXiv در دسترس قرار دارد، در حال مرور است، اما یافته‌های به‌دست‌آمده تا کنون بر اساس تشخیص‌های جدید سیگنال‌های مشابه، نشان می‌دهد که تیمی به رهبری اخترزیست‌شناس ابیل مندز از دانشگاه پورتوریکو در آرسیبو در مسیر درستی قرار دارد.

مندز توضیح می‌دهد: «آخرین مشاهدات ما که بین فوریه و می ۲۰۲۰ انجام شد، سیگنال‌های باریک مشابهی را در نزدیکی خط هیدروژن نشان داد، هرچند که شدت آن‌ها نسبت به سیگنال اصلی Wow! کمتر بود.»

این سیگنال اولیه توسط اهمن در داده های جمع آوری شده توسط تلسکوپ رادیویی گوش بزرگ دانشگاه ایالتی اوهایو مشاهده شد. در مجموع تنها ۷۲ ثانیه طول کشید، فلاش بسیار قدرتمندی از امواج رادیویی در نزدیکی خط هیدروژن ۱۴۲۰ مگاهرتز بود، طول موجی که هیدروژن هنگام تغییر جهت چرخش خود ساطع می کند.

با توجه به حضور فراگیر هیدروژن در سراسر کیهان، برخی از دانشمندان حدس می زنند که نور در این فرکانس می تواند به عنوان نقطه عطفی در طیف الکترومغناطیسی به راحتی قابل تشخیص باشد، یکی از موجودات بیگانه از نظر فناوری پیشرفته ممکن است انتخاب کند تا از آن برای نشان دادن حضور خود استفاده کند.

اگر پالس معروف واقعاً یک «سلام» از دور بود، هیچ مدولاسیونی نداشت که بتوان آن را رمزگشایی کرد. عجب! سیگنال حرکت نمی کند، و این امر باعث می شود که ماهواره ای در نزدیکی نباشد، و همچنین هرگز به روشی که ممکن است از یک انتقال عمدی انتظار داریم تکرار نشود، و تکرار مشاهدات با فناوری بهبودیافته را رد می کند. علاوه بر این، بسیاری از چیزهای طبیعی امواج رادیویی با طول موج ۱۴۲۰ مگاهرتز ساطع می‌کنند، بنابراین اگرچه نمی‌توانیم به طور قطعی بیگانگان را رد کنیم، اما بعید به نظر می‌رسد.

این ما را مجبور می‌کند تا توضیحی طبیعی برای سیگنال پیدا کنیم، چیزی که مندز و تیمش در تلاش بوده‌اند. به‌طور خاص، آنها به دنبال انتشار مختصری از امواج رادیویی باند باریک مشابه با فرکانس سیگنال Wow! بودند که در داده‌های آرشیو شده از پروژه انتشارات رادیویی رصدخانه آرسیبو که اکنون بازنشسته شده است، از ستاره‌های کوتوله سرخ (REDS) استخراج شده است.

آنها چهار رکورد را پیدا کردند که ارزش بررسی بیشتر را دارند، که از مجاورت یک کوتوله قرمز کوچک به نام ستاره تیگاردن در فاصله ۱۲.۵ سال نوری از ما دیده می شود. هر چند کمرنگ تر از واو! سیگنال، آن‌ها به اندازه‌ای شبیه بودند که می‌توانستند سرنخ‌هایی درباره منشأ سیگنال معروف ارائه دهند.

بر اساس تجزیه و تحلیل این تیم، سیگنال های نزدیک به ستاره Teegarden با ابرهای بین ستاره ای هیدروژن سرد مرتبط هستند. این به یک مکانیسم بالقوه برای Wow اشاره می کند! سیگنال: یک شعله ی قدرتمند تشعشع که از میان ابری از هیدروژن سرد عبور می کند و گاز را تحریک می کند تا پالس تابشی قدرتمندی نزدیک به ۱۴۲۰ مگاهرتز تولید کند.

محصول نهایی یک لیزر مایکروویو طبیعی، اخترفیزیکی یا میزر خواهد بود که غلظت شدیدی از نور باریک باریک را در خط هیدروژن ارائه می‌دهد که شبیه به سیگنال Wow! از دور است.

ستاره تیگاردن به عنوان یک کوتوله قرمز، بعید است که بتواند شعله ای به اندازه کافی قدرتمند تولید کند که منجر به تابش پرتویی به قدرت واو شود! سیگنال، اما دیگر اجرام کیهانی می توانند این کار را انجام دهند.

ستاره‌های نوترونی با میدان‌های مغناطیسی بسیار قوی، معروف به مگنتارها، می‌توانند در شعله‌های بسیار قدرتمندی فوران کنند که ما می‌توانیم آن‌ها را در فضای بین کهکشانی شناسایی کنیم و تصور می‌شود که مسئول سیگنال‌های مرموز به نام انفجارهای رادیویی سریع هستند.

نوع دیگری از ستاره های مغناطیسی یا نوترونی به نام تکرار کننده گامای نرم نیز می تواند مسئول باشد. این یک نوع ستاره است که به صورت دوره ای تابش گاما یا ایکس را به بیرون می ریزد. در هر صورت، طبق مدل این تیم، پالس نور از طریق هیدروژن حرکت می‌کند و منجر به انتشار تحریک شده روی نوار هیدروژن می‌شود.

خیلی توضیح دقیقی است چنین الحاقی از اشیاء و رویدادها به طور طبیعی بسیار نادر است. هنوز به ندرت به سمت ما اشاره می شود. بنابراین نه تنها این فرضیه سیگنال را توضیح می دهد، بلکه توضیح می دهد که چرا ما فقط یک بار آن را دیده ایم.

محققان در پیش نویس مقاله خود می نویسند: فرضیه ما تمام ویژگی های مشاهده شده سیگنال Wow! را توضیح می دهد، منبع دیگری از موارد مثبت کاذب را در جستجوهای امضای فنی معرفی می کند، و نشان می دهد که این سیگنال اولین شعله میزر نجومی ثبت شده در خط هیدروژن را نشان می دهد.

‘ما با Arecibo Wow! به کاوش مجموعه گسترده مشاهدات خود از Arecibo REDS ادامه خواهیم داد. مطالعات آینده داده های آرشیوی را از رصدخانه Arecibo ترکیب خواهند کرد.’

این تحقیق که هنوز به یک مجله ارسال نشده است، در arXiv موجود است.