۵ معمای کیهانی که درک ما از نجوم را متحول می‌کنند

طی سال‌های اخیر با تصاویر شگفت‌انگیزی که از ابزارهای پیشرفته‌ای، چون تلسکوپ جیمز وب به دست دانشمندان رسیده با معماهای نجومی زیادی مواجه شده‌ایم.

کد خبر: ۷۱۸۲۵۹

تاریخ: ۱۹ تير ۱۴۰۳ - ۱۴:۱۵

به گزارش ایران اکونومیست، به نقل از خراسان، تلاش انسان برای درک دنیای بیرونی تا قرن‌ها فقط به چند سیاره از منظومه شمسی محدود بود. هرچند کم‌کم شرایط تغییر کرد و اکتشاف‌های فضایی عجیب یکی پس از دیگری از راه رسیدند. اکنون به‌لطف تلسکوپ‌های فضایی پیشرفته می‌توانیم کهکشان‌های دوردست را مشاهده کنیم و درباره اتفاقات رخ‌داده در میلیاردها سال پیش نظر دهیم. البته همزمان با پیشرفت‌های علمی معماهای بزرگ تری هم در برابر بشر قرار گرفته‌اند. در ادامه قصد داریم به ۵ اکتشاف فضایی خاص بپردازیم که حسابی سبب حیرت دانشمندان اخترفیزیک و علوم سیاره‌ای شده‌اند.

حباب‌های غیرقابل مشاهده به اندازه نصف کهکشان
تا جایی‌که می‌دانیم سیاهچاله مرکزی کهکشان راه شیری جای خاصی نخواهد رفت. هرچند که این غول کیهانی در گذشته نه‌چندان دور خود رفتارهای عجیبی داشته است. اخترشناسان در اکتشاف‌های فضایی خود توانسته‌اند نشانه‌های خروج حجم بسیار زیاد انرژی را از سیاهچاله مرکزی کهکشان مشاهده کنند. انرژی آزاد شده به‌صورت دو حباب غول‌پیکر در آمده است که به‌نام‌های حباب فرمی و eROSITA شناخته می‌شوند. این حباب‌ها در بخش بالایی و پایینی سیاه چاله مرکزی راه شیری شکل گرفته‌اند و طول آنها به ۲۵ هزار سال نوری می‌رسد. به‌بیانی دیگر اگر این دو حباب عجیب را در کنار هم قرار دهید، می‌توانند نصف عرض کهکشان ما را بپوشانند. این حباب‌های حیرت‌انگیز فضایی به شکل ساعت شنی هستند، اما شما نمی‌توانید آنها را در آسمان مشاهده کنید. حباب فرمی با ذرات خاصی به‌نام پرتوهای کیهانی پر شده و فقط توسط تلسکوپ‌های اشعه گاما قابل مشاهده است. حباب eROSITA نیز در دل خود گازهای فوق‌العاده داغ را دارد و فقط توسط اشعه ایکس آشکار می‌شود. به گزارش «خبرآنلاین»، دانشمندان هنوز هیچ توضیح دقیقی درباره این اکتشاف فضایی ارائه نداده‌اند. هرچند یک مقاله در سال ۲۰۲۲ سعی کرد کمی وضعیت را مشخص کند. برخی تصور می‌کنند که حباب‌های فرمی نتیجه یک انفجار بزرگ در سیاهچاله هستند که بیش از ۱۰۰ هزار سال طول کشیده است. حادثه نیز زمانی رخ داد که حدود ۲.۶ میلیون سال پیش حجم فوق‌العاده زیادی ماده وارد دهانه سیاهچاله مرکزی راه شیری شد. اگر این نظریه تایید شود، می‌توان گفت که سیاهچاله مرکزی راه شیری در گذشته نه‌چندان دور فوق‌العاده فعال بوده است.

اولین سیاهچاله تبعیدی
در آوریل ۲۰۲۳ بود که خبر یک اکتشاف فضایی عجیب در صدر اخبار نجوم قرار گرفت. دانشمندان موفق شده بودند یک سیاهچاله فراری را کشف کنند. چیزی که پیشتر سابقه نداشت. این سیاهچاله به هیچ کهکشان خاصی تعلق نداشت با سرعتی معادل ۴۵۰۰ برابر سرعت صوت در فضا حرکت می‌کرد. ردی از ستاره‌های آسیب‌دیده نیز مسیر این اکتشاف فضایی خارق‌العاده را آشکار می‌ساختند. جرم سیاهچاله فراری ۲۰ میلیون برابر جرم خورشید است و طول رد درخشان آن به ۲۰۰ هزار سال نوری می‌رسد. برای یادآوری باید گفت که این میزان دو برابر قطر کهکشان راه شیری است. مشاهدات تلسکوپ کک در هاوایی نشان می‌دهد که ردپای سیاهچاله فراری به یک کهکشان کوتوله خیلی دور می‌رسد، اما هنوز مشخص نیست که چه‌چیزی سبب شده این سیاهچاله عجیب از کهکشان مادر خود جدا شود و با سرعتی عجیب حرکت کند.

سیاهچاله‌ها قلب کهکشان‌های بزرگ مثل راه شیری را شکل می‌دهند. آنها سبب می‌شوند که گازها، غبار و سامانه‌های ستاره‌ای در تعادل قرار گیرند، اما چه چیزی می‌تواند آنها را از تعادل خارج و از خانه خود تبعید کند؟ برخی دانشمندان در توضیح این اکتشاف فضایی باورنکردنی نظریه «سه سیاهچاله» را مطرح کرده‌اند. بر اساس این نظریه، سیاهچاله کنونی به همراه یک سیاهچاله دیگر در یک رقص گرانشی عجیب گرفتار بوده‌اند. هرچند ناگهان سیاهچاله سوم از راه می‌رسد. دانشمندان تصور می‌کنند که سیاهچاله سوم در اثر ادغام دو کهکشان و آشوب گرانشی به ماجرا اضافه شده است. در هر صورت حضور سیاهچاله سوم سبب می‌شود که یک سیاهچاله از کهکشان اصلی خود به بیرون پرتاب شود. اگر توضیح فعلی برای این اکتشاف باورنکردنی اثبات شود، باید گفت که اولین مورد تبعید سیاهچاله را مشاهده کرده‌ایم.

سیاره‌های سرکش و فراری
ظاهرا سیاهچاله‌ها تنها اجرام فراری جهان نیستند. دانشمندان توانسته‌اند در میان اکتشاف‌های فضایی خود سیاره‌های سرکش را نیز پیدا کنند. در سال ۲۰۲۳ تلسکوپ فضایی جیمز وب توانست بیش از ۵۰۰ سیاره سرگردان را مشاهده کند که در سحابی شکارچی حرکت می‌کردند. دانشمندان متوجه شدند که حدود ۸۰ سیاره از این جمع در ترکیب‌های دوتایی به دور همدیگر می‌چرخند. هرچند هیچ توضیح علمی خاصی برای این اکتشاف فضایی عجیب وجود ندارد. سیاره‌های سرکش تقریبا هم‌اندازه مشتری هستند و با هیچ ستاره خاصی ارتباط ندارد. دانشمندان ناسا تخمین می‌زنند که چند تریلیون سیاره سرکش در کهکشان راه شیری حضور داشته باشند. احتمالا این سیاره‌ها در روزهای اولیه شکل‌گیری سامانه‌های ستاره‌ای و در نتیجه آشوب گرانشی شدید از محل شکل‌گیری خود به‌بیرون پرتاب شده‌اند. هرچند این توضیح احتمالی نمی‌تواند برای سیاره‌هایی در ابعاد مشتری جوابگو باشد. برخی تصور می‌کنند که این اکتشاف فضایی عجیب ارتباطی با ستاره‌ها ندارد. به‌باور آنها حضور ابرهای گاز و غبار در فضای بین‌ستاره‌ای سبب شده که نسخه کوچکی از فرایند شکل‌گیری ستاره آغاز شود. برخی نیز تصور می‌کنند که یک ستاره در حال گذر سبب شده این اجرام آسمانی از مدار اصلی خود خارج شوند. هرچند مدل‌های فضایی مختلف احتمال این رخداد را بسیار پایین می‌دانند.

بزرگ‌ترین علامت سوال کیهان
تلسکوپ جیمز وب در حال بررسی پاره‌ای درخشان از یک سحابی به‌نام Herbig‌Haro ۴۶/۴۷ بود که ناگهان چیز دیگری در پس‌زمینه تصویر توجهات را جلب کرد. اکتشاف فضایی عجیب جیمز وب مجموعه‌ای از گازهای داغ در اعماق فضا بودند که دقیقا علامت سوال را شکل می‌دادند. اخترشناسان هنوز درباره ماهیت این جرم فضایی و فاصله آن با زمین اطمینان ندارند. هرچند که می‌توان درباره سن آن حدس‌هایی زد. علامت سوال کیهانی در تصویر جیمز وب به رنگ قرمز دیده می‌شود. ما می‌دانیم که وقتی نور مسافت‌های فوق‌العاده زیاد را در مقیاس کیهانی طی می‌کند، بخشی از انرژی خود را از دست داده و به‌طول موج‌هایی با رنگ قرمز می‌رسد. این موضوع نشان می‌دهد که اکتشاف فضایی جدید به‌شکلی باورنکردنی قدیمی است. برخی دانشمندان تصور می‌کنند که نور دریافتی از اکتشاف جدید چند کهکشان را پشت سر گذاشته باشد. آن هم کهکشان‌هایی که فرایند ادغام و آشوب گرانشی شدیدی را تجربه می‌کردند. جیمز وب از زمان حضور در فضا بخش قابل توجهی از اخبار علمی جهان را به خود اختصاص داده است. علامت سوال کیهانی نیز تنها یکی از اکتشاف‌های فضایی خاص جیمز وب محسوب می‌شود. اکتشافی که هنوز هیچ توضیحی برای آن وجود ندارد.

سیاره نهم منظومه!
بسیاری از دانشمندان تصور می‌کنند کمی فراتر از مدار نپتون، یک سیاره اسرارآمیز قرار دارد. دانشمندان علوم سیاره‌ای بارها متوجه شده‌اند که مدار اجرام حاضر در این منطقه اندکی تغییر می‌کند. گویی که آن‌ها تحت تاثیر نیروی گرانش یک سیاره بزرگ قرار دارند. جرمی خیالی که از آن با عنوان سیاره نهم یاد می‌شود. تخمین زده می‌شود که این دنیای پنهان بین ۵ تا ۱۰ برابر زمین باشد و هر ۱۰ هزار سال یک بار به‌دور خورشید بگردد. هرچند جدا از تغییرات غیرعادی در مدار اجرام منطقه، هیچ نشانه دیگری مبنی بر وجود سیاره نهم کشف نشده است. اگر سیاره نهم در موقعیت احتمالی وجود داشته باشد، یعنی فاصله آن با خورشید حدود ۵۰۰ برابر فاصله زمین با ستاره حیات‌بخش منظومه شمسی است. همین نیز سبب می‌شود که این سیاره بسیار تاریک باشد و توسط تلسکوپ‌های فعلی دیده نشود. دانشمندان امیدوار هستند که در نهایت رصدخانه Vera C. Robin بتواند یک اکتشاف فضایی خارق‌العاده را ثبت کند. این رصدخانه زمینی در دست ساخت است و در نهایت قادر خواهد بود تایم‌لپسی ۱۰ ساله از آسمان شب را تهیه کند. رصدخانه ورا رابین می‌تواند وجود یا عدم وجود سیاره نهم را یک بار برای همیشه آشکار سازد.

چرا این معماها مهم هستند؟
شاید در نگاه اول این گونه به‌نظر بیاید که اکتشاف‌های فضایی اشاره‌شده چندان مهم نیستند، ولی آشکار شدن این موارد می‌تواند همچون پیدا کردن تکه‌های یک پازل باشد. پازلی که در نهایت دید بشر را به دنیای اطراف کامل می‌کند. پس از آن می‌توانیم به پرسش‌های مهم‌تری بپردازیم. مثلا این که ماهیت واقعی ماده در کیهان قابل مشاهده چیست؟ برخی از دانشمندان احتمال می‌دهند که نگرش ما کاملا اشتباه باشد. عده‌ای تصور می‌کنند که جهان‌های موازی وجود خارجی دارند و برخی دیگر نیز کل جهان را یک شبیه‌سازی می‌دانند. همچنین گروهی از پژوهشگران تصور می‌کنند که جهان در یک سیاهچاله بزرگ قرار دارد و برخی دیگر نیز سیاهچاله را یک توهم می‌دانند. آیا بشر می‌تواند در آینده نزدیک به واقعیت جهان اطراف خود پی ببرد؟