کشف ستاره‌‌ای با گردش جرمی شبیه به ابرسازه‌ بیگانه در مدار آن

باز هم سوسوی عجیب یک ستاره‌‌ی دوردست در آسمان جنوبی، شک دانشمندان را برانگیخته است؛ ظاهراً ابری از مواد غیرمتعارف (یا شاید چیزی بسیار عجیب‌‌تر از آن) در مدار این ستاره در حال گردش است. این ستاره که با کمک تلسکوپی در شیلی کشف شده است، خاطره‌‌ی دو شی فضایی مرموز دیگر را در اذهان عمومی زنده کرده است: یکی از آن‌ها مربوط به سیاره‌‌ای بود که ابعاد حلقه‌‌ی دور آن به ۲۰۰ برابر اندازه‌‌ی حلقه‌‌ی زحل می‌‌رسید و مورد دیگر ستاره‌‌ای بود که به‌‌خاطر احتمال وجود ابرسازه‌‌های ساخت بیگانگان در مدار آن به شهرت رسید. کشف این ستاره نوظهور ممکن است به روشن شدن بخشی از واقعیات مربوط به این دو شی مرموز نیز کمک کند.

در سال ۲۰۱۰، پروژه‌‌ی Vista Variables in the Via Lactea یا به‌‌اختصار VVV،  فعالیت خود را با هدف ایجاد یک نقشه سه‌بعدی از ستارگان متغیر مستقر در همسایگی مرکز کهکشان راه شیری آغاز کردند. به‌‌عنوان بخشی از این پروژه، روبرتو سایتو از دانشگاه فدرال سانتا کاتارینا شروع به واکاوی داده‌های تلسکوپ برای یافتن انفجارهای فورانی از میان صدها میلیون ستاره تحت‌نظارت کرد. اما مهم‌ترین کشف وی نه انفجار، بلکه ستاره‌‌ای بود که در سال ۲۰۱۲ به‌‌شکل مرموزی به‌‌مدت چند روز از انظار دانشمندان پنهان شده بود. او و همکارانش یافته‌های خود را در مقاله‌ای که به‌تازگی در ماهنامه‌‌ی انجمن سلطنتی ستاره‌شناسی منتشر شد، گزارش کرده‌‌اند.

به‌نظر می‌رسد که این ستاره با نام VVV_WIT-07، بسیار پیرتر و سرخ‌‌تر از خورشید ما باشد؛ هرچند میزان غبار‌‌های بین‌ستاره‌ای در فاصله‌ی منظومه‌‌ی شمسی تا محل این ستاره در نزدیکی مرکز کهکشانی، مانع از طبقه‌بندی دقیق و اندازه‌گیری‌ فاصله‌‌ی واقعی شده است. آنچه ما می‌‌دانیم این است که در تابستان سال ۲۰۱۲، درخشش این ستاره برای مدت ۱۱ روز، اندکی کاهش یافت؛ سپس طی ۴۸ روز بعد، این میزان با شدت بیشتری افت کرد. این پدیده نشان می‌‌داد که شی‌ مسیر تابش بیش از سه‌چهارم نور ساطع‌‌شده از این ستاره را مسدود کرده بود. اما این شی چه بود؟

به‌گفته‌‌ی اریک ماماجک، متخصص اخترفیزیک از دانشگاه روچستر، چنین میزان بالایی از افت تابش نشان می‌دهد که شی یا گروهی از اشیای بسیار بزرگ مسیر نور را مسدود کرده‌‌اند. این شی (یا اشیا) باید ابعادی به گستردگی میلیون‌‌ها کیلومتر داشته باشد و چگالی آن به‌‌حدی بالا باشد که جلوی این میزان نور از ستاره را بگیرد. ماماجک در گذشته، تیمی را رهبری می‌‌کرد که موفق به کشف ستاره‌‌ی J1407 شده بود؛ یک ستاره‌‌ی عجیب دیگر که به‌‌صورت دوره‌ای توسط یک شی‌‌ با ابعاد ۲۰۰ برابر سیاره‌‌ی زحل، دچار خورشیدگرفتگی می‌‌شد. او می‌گوید که درمورد اخیر، سیگنال‌های عجیب دریافتی از VVV_WIT-07 می‌تواند ناشی از توده‌‌ها یا ابرهایی از مواد باشد که در مسیر بینزمین تا ستاره در حال تردد هستند؛ هر چند او هشدار می‌‌دهد که این اطلاعات مبنی بر داده‌های اولیه هستند و هنوز به مشاهدات بیشتری نیاز است.

تابتا بویاجیان با این نظر موافق است. او نیز یک ستاره‌شناس در دانشگاه ایالتی لوئیزیانا و همچنین نویسنده‌‌ی اصلی مقاله‌‌ی نوشته‌شده در سال ۲۰۱۵ است که کم‌سو شدن عجیب ستاره‌‌ی KIC 8462852 را اعلام کرد. این ستاره که با نامستاره‌‌ی تابی (Tabby’s Star) نیز شناخته می‌‌شود، درواقع یک شی غیرمعمول است که اولین بار توسط تلسکوپ فضاییکپلر رصد شد. بویاجیان می‌گوید که VVV_WIT-07 باید نوعی ابرهایی عجیب از غبار را در اطراف خود داشته باشد تا بتواند چنین افت شدیدی را در شدت تابش ستاره ایجاد کند.

پژوهش بویاجیان مانند جرقه‌‌ای بود که علاقه‌‌ی جامعه‌‌ی علمی را به مطالعه‌‌ی ستاره‌ی تابی شعله‌‌ور کرد؛ چرا که سوسوی غیرمتعارف این ستاره می‌‌توانست به‌‌عنوان مدرکی دال بر ساخت یک سازه‌‌ی مصنوعی عظیم توسط تمدنی بیگانه تلقی شود. البته برای این پدیده، سناریوهای قابل‌قبول‌تری نظیر ازدحام دنباله‌‌دارها یا قطعات خردشده از یک سیاره نیز ارائه شد که بنابر آن‌ها، ایجاد ابرهای بزرگی از گردوغبار و بقایای اجرام دیگر، مسیر نور ستاره‌‌ای را مسدود می‌‌کند. اما تاکنون، هیچ‌‌کس نتوانسته برای پیچیدگی‌‌های دیده‌شده در سوسوی این ستاره، توضیح ساده‌‌ای ارائه کند. پژوهشگران همچنان در تقلا هستند تا بتوانند رفتارهای عجیب دیده‌‌شده از سوی ستاره‌‌ی تابی را درک کنند.

ستاره‌‌شناسان این تغییرات را با رسم نمودار شدت نور دریافتی از یک ستاره در طول زمان دنبال می‌کنند؛ نموداری که تحت عنوان «منحنی نور» شناخته می‌شود. منحنی نور J1407 نشان می‌دهد که حلقه‌های عظیم دور آن می‌توانند تا حدود ۹۵ درصد از نور ستاره را مسدود کنند؛ در حالی که منحنی نور ستاره‌‌ی تابی نشان می‌دهد که هر آنچه که در مدار آن قرار گرفته، تنها مسیر حدود ۲۰ درصد از نور تابیده‌شده از ستاره را سد می‌کند. سایتو می‌گوید:

 هدف ما در هر دو مورد مشابه است؛ چرا که سعی داریم بر اساس اشیای اطراف این ستاره‌‌ها، رفتار دیده‌‌شده در منحنی نور آن‌‌ها را توضیح دهیم.

بر اساس داده‌های جمع‌‌آوری‌‌شده از جمله مشاهدات انجام‌‌گرفته در سال ۲۰۱۶، سایتو و همکارانش حدس می‌‌زنند که این ستاره تا سال ۲۰۱۹ به سوسوزدن ادامه دهد و همزمان با گردش شی اسرارآمیز در مدار این ستاره، انتظار می‌‌رود که شاهد چهار رویداد افت تابش در طول سال باشیم. اگر این پیش‌بینی‌ها درست باشد، آن‌ها می‌توانند کلیدی برای حل معمای VVV-WIT-07 و همچنین ستاره‌‌ی تابی باشند.

با در اختیار داشتن این دو نمونه، اکنون می‌توانیم به‌‌جای یک ستاره، رفتار دو ستاره‌ی مختلف را مطالعه کنیم و از آن‌‌ها برای دستیابی به یک نظریه‌‌ی جامع در مورد اتفاقات اخیر دست یابیم. اگر دلیل افت تابش هر دو ستاره، ناشی از یک پدیده‌‌ی طبیعی واحد باشد، طبعاً شانس دخالت یک عامل غیرعادی نظیر ساخت‌‌وسازهای عظیم کیهانی تضعیف خواهد شد.

امیدهایی وجود دارد که در آینده‌‌ی نزدیک، تعداد بیشتری از این ستارگان چشمک‌‌زن عجیب ظاهر شوند. سایتو می‌گوید با اینکه پروژه‌‌ی VVV برای شناسایی چنین پدید‌‌ه‌‌هایی بهینه‌سازی نشده است؛ این امکان وجود دارد که پژوهش‌‌های آن بتواند موارد بیشتری از این دست را کشف کند. پس از پایان عملیات ساخت تلسکوپ ۸/۴ متری LSST در شیلی و آغاز بهره‌‌برداری از آن در دهه‌‌ی ۲۰۲۰، احتمالاً قادر خواهیم بود تعداد بیشتری از این اجرام فضایی مرموز را رصد کنیم.

طرح تلسکوپ فضایی LSST

ماماجک می‌گوید:

من فکر می‌کنم می‌‌توانیم تعداد بیشتری از این نوع اشیا را در دوران بهره‌‌برداری از تلسکوپ LSST بیابیم و احتمالاً قادر به اکتشاف ستاره‌‌های متغیر عجیبی خواهیم بود که هرگز پیش از آن ندیده بودیم.

در حال حاضر، سایتو و همکارانش قصد دارند با استفاده از تجهیزات فروسرخ نصب‌‌شده روی تلسکوپ جدید ECOو همچنین تلسکوپ تحقیقاتی رصدخانه‌‌ی ملی نجوم‌‌شناسی (که هر دوی آن‌‌ها به مشاهدات این تیم در سال ۲۰۱۶ کمک کرده‌ بودند)، به بررسی ستاره‌‌ی VVV-WIT-07 ادامه دهند. ضعف ساختاری این ستاره و همچنین تضعیف نور آن در امتداد فواصل کهکشانی باعث می‌‌شود که امکان رصد آن، تنها در طول‌موج‌های نزدیک به فروسرخ فراهم باشد؛ چرا که تداخل ناشی از غبار‌‌های بین‌‌ستاره‌ای در این طول‌‌موج‌‌ها کمتر است. اگرچه پژوهش‌‌های VVV در سال گذشته پایان یافت؛ اما هنوز یک پژوهش جانبی دیگر در حال رصد کردن مرکز کهکشانی است که امکان دارد بتواند پدیده‌هایی مشابه را کشف کند که تاکنون از دید ما پنهان بوده‌اند.

ماماجک می‌گوید:

 امیدوارم که با پایان این مشاهدات، علت سوسوزدن عجیب ستاره‌‌ی VVV-WIT-07 روشن شود. آنچه در حال رخ دادن است، قطعاً یک پدیده عادی نیست و من بی‌‌صبرانه منتظر هستم تا نتایج بعدی را ببینم.