المذنبات الغريبة تتجمع حول نجوم أخرى

أنا أحب المذنب المتفاخر.

وكما كتبت في عمود حديث بعنوان “الكون”، عندما تكون كرات الجليد المغبرة هذه على بعد مليارات الكيلومترات من الشمس، فإنها تتجمد صلبة. ولكن عندما يقتربون من نجمنا في مدارهم، فإنهم يسخنون. يذوب الجليد ويتحول مباشرة إلى غاز، والذي يتوسع حول نواة المذنب الصلبة على شكل رأس غامض، وفي بعض الأحيان، على شكل ذيل طويل ومذهل.

يمكن لبعض هذه المذنبات أن تصبح ساطعة بدرجة كافية حتى نتمكن من رؤيتها دون مساعدة بصرية، لكن الغالبية العظمى منها لا تصبح واضحة جدًا أبدًا. عندما تكون في أعماق النظام الشمسي، خارج مدار نبتون، نحتاج إلى تلسكوبات عملاقة لرؤيتها على الإطلاق، لذا فهي تعكس ضوء الشمس بشكل ضعيف.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

وبالنظر إلى أننا نعلم الآن أن الكواكب هي القاعدة حول النجوم الأخرى أيضًا، فليس من المفاجئ الاعتقاد بأن تلك النجوم قد تستضيف مذنبات أيضًا. تقع الشمس في وسط مجموعة واسعة من الأجسام المذنبات الصغيرة، والتي قد يصل عددها إلى تريليون. إذا كان هذا هو الحال بالنسبة للنجوم الأخرى، فهل يمكننا اكتشافها؟

قد يبدو هذا ميؤوسًا منه للوهلة الأولى؛ أقرب نجم هو 10000 مرة أبعد من نبتون، لذلك حتى في أفضل السيناريوهات، فإن أي مذنبات خارج نظامنا الشمسي ستكون باهتة بشكل مستحيل. قد يبدو البحث عنهم بمثابة مهمة حمقاء.

ومع ذلك، وبشكل لا يصدق، فإننا نعرف عشرات النجوم التي لها رفاق خارج المذنب! ومن المثير للدهشة أيضًا أن أول مذنبات غريبة تم اكتشافها منذ ما يقرب من 40 عامًا.

بيتا بيكتوريس هو نجم شاب يقع على بعد ما يزيد قليلا عن 60 سنة ضوئية من الشمس. في أوائل الثمانينيات، كشفت عمليات الرصد بالأشعة تحت الحمراء عن وهج دافئ حول النجم ثبت أنه ناتج عن قرص حطام كبير مصاحب خلفه تكوين الكوكب؛ في الواقع، تم التأكد منذ ذلك الحين من وجود عالمين يدوران حول النجم. ولكن بحلول عام 1987، لاحظ الفلكيون شيئًا غريبًا في بعض عمليات رصد بيتا بيكتوريس. وعندما درسوا الضوء الوارد من النظام على شكل أطياف تشبه قوس قزح، وقاموا بتوزيعه إلى أطوال موجية فردية، رأوا تقلبات متفرقة وسريعة بشكل مدهش. من بين الأسباب المحتملة العديدة لهذا النشاط الغامض، ظهرت المذنبات الخارجية تدريجيًا باعتبارها التفسير المفضل: السقوط من قرص الحطام، وتمر بعض هذه الأجسام أمام النجم كما تُرى من الأرض، وتمتص بعضًا من ضوء النجم وتخلق التقلبات الطيفية.

على مر السنين، أظهرت المزيد من الملاحظات أن هذه المذنبات الخارجية موجودة بالفعل وكانت مسؤولة عن عدد لا بأس به من الميزات التي شوهدت في بيتا بيكتوريس. في الواقع، تم العثور على الكثير منها، عدة مئات على الأقل، بحيث كان من الممكن تصنيفها إلى مجموعتين مختلفتين، على غرار الفئات المختلفة من المذنبات التي تدور حول شمسنا. ومن المثير للدهشة أن المذنبات الخارجية، التي تشكلت حول نجم فضائي على بعد تريليونات الكيلومترات منا، بدت مألوفة تماما.

أدى التحليل الطيفي للنجوم الأخرى إلى معظم اكتشافات أنظمة المذنب الخارجي. في بحث قادته الطالبة الجامعية في جامعة كولورادو بولدر أدالين جيبسون ونشرت هذا العام في مجلة Astrophysical Journal Letters, ومع ذلك، أعلن علماء الفلك أنهم عثروا على سحابة مذنبية حول النجم RZ Piscium دون أخذ الأطياف.

يبعد هذا النجم حوالي 600 سنة ضوئية، وهو أصغر قليلاً وأبرد من الشمس، وهو صغير جدًا، حيث يبلغ عمره حوالي 50 مليون سنة (وهذا طفل صغير من الناحية النجمية؛ فعمر الشمس 4.56 مليار سنة). يشبه إلى حد كبير بيتا بيكتوريس، فهو يعرض فائضًا من الأشعة تحت الحمراء من قرص الحطام الدافئ المحيط. وبدلاً من دراسته طيفيًا، استخدم الفريق سنوات من البيانات حول سطوع النجم المتقلب من القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة التابع لناسا. إذا كان لنجم كواكب، وحدث أن رأينا مدار هذا الكوكب على حافة الحافة، فإنه سيتحرك بشكل دوري أمام النجم – فيما نسميه العبور – ويخفت الضوء مثل كسوف صغير. هذه هي أنجح تقنيات صيد الكواكب المستخدمة اليوم.

لكن ما وجده علماء الفلك لم يكن كواكب. وبدلاً من ذلك، رأوا عشرين انخفاضًا كبيرًا في ضوء RZ Piscium، أظهر بعضها تعتيمًا يصل إلى 20 بالمائة، وهو أكثر مما تتوقعه بالنسبة لكوكب. ويجادلون بأن أفضل تفسير هو أن هذه الانخفاضات الهائلة كانت ناجمة عن سحب الغاز المتوسعة حول مجموعة من المذنبات الخارجية التي تدور حول النجم والتي تحجب ضوء النجم أحيانًا.

وبتطبيق بعض الإحصائيات على البيانات، وجد الفريق أن النوى الصلبة للمذنبات الخارجية تراوح قطرها بين 1 إلى 7 كيلومتر، في توزيع حجم مماثل لتوزيع مذنبات النظام الشمسي في حزام كويبر، وهي منطقة من الأجسام الجليدية تمتد بعدة طرق خارج نبتون.

مرة أخرى، ننظر إلى النجوم التي تبعد عنا تريليونات الكيلومترات عبر خليج الفضاء ونرى أنفسنا منعكسين في البيانات. أجد ذلك مريحًا بشكل رائع. إنها فكرة جميلة.

ومع ذلك، هناك طريقة أخرى أكثر مباشرة لاكتشاف ودراسة المذنبات الخارجية: في بعض الأحيان تتأرجح بالقرب من منطقتنا!

بينما أكتب هذا، في الواقع، هناك مذنب خارجي يمر عبر نظامنا الشمسي. المذنب 3I/ATLAS هو ثالث زائر فضائي نرصده بشكل لا لبس فيه. تم اكتشاف الأول، 1I/'Oumuamua، في عام 2017، والثاني، 2I/Borisov، في عام 2019. ومن الواضح أن الثلاثة جاءوا من الفضاء بين النجوم لأنهم تحركوا بسرعة كبيرة بحيث لا تستطيع الشمس الإمساك بهم. كانت إقامة كل واحد منهم وستظل قصيرة: انقضاض على نجمنا ثم العودة إلى اللون الأسود.

في حين أظهر كل من “Oumuamua” و”3I/ATLAS” بعض السلوك الغريب، إلا أن الأجسام الثلاثة المعروفة بين النجوم تصرفت بنفس الطريقة التي تعمل بها مذنباتنا المحلية، مما يشير إلى أنها أجسام صغيرة مصنوعة من الجليد والصخور، وربما تم طردها من أنظمتها الأصلية بسبب ركلة الجاذبية من ممر قريب جدًا من كوكب هناك. من الناحية الإحصائية، من المحتمل أن يكون هناك أكثر من مذنب غريب في نظامنا الشمسي في أي وقت من الأوقات؛ فهي في الغالب صغيرة جدًا وباهتة بحيث لا يمكن اكتشافها.

من المؤكد أن بعض مذنبات شمسنا قد انطلقت إلى الفضاء بين النجوم على مدى دهور أيضًا، على الرغم من أنه ليس من الواضح عدد المذنبات التي تسربت بعيدًا عن النظام الشمسي للتجول في درب التبانة. من الجميل أن نعتقد أنه ربما، ربما فقط، قد يلاحظ بعض علماء الفلك الفضائيين في عالم بعيد يومًا ما عرضًا رائعًا من مذنب أرسلناه إليهم – وهو مذنب خارجي من وجهة نظرهم – ويرون أوجه تشابه تذكرهم بنظامهم الخاص.

هذه فكرة جميلة أيضًا.