لحظه‌ای که یک شهاب‌سنگ در آسمان بخار شد

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو به نقل از اسپیس، گروهی از اخترشناسان جمعیتی ناشناخته از کهکشان‌های رادیویی را شناسایی کرده‌اند که فوران‌های رادیویی آنها در حال محو شدن است. این کهکشان‌ها در واقع تصویری از مرحله‌ای را ارائه می‌کنند که در آن موتور مرکزی کهکشان، یعنی سیاه‌چاله کلان‌جرم، فعالیت خود را متوقف کرده و فوران‌های عظیم پلاسما به‌تدریج انرژی خود را از دست می‌دهند.

کهکشان‌های رادیویی از جمله اجرام بسیار درخشان در طول موج‌های رادیویی هستند و می‌توانند فوران‌هایی از گاز و پلاسما ایجاد کنند که در برخی موارد میلیون‌ها سال نوری در فضا امتداد پیدا می‌کنند. این فوران‌ها از هسته فعال کهکشان و در ارتباط با سیاه‌چاله کلان‌جرم مرکزی آن سرچشمه می‌گیرند.

زمانی که سیاه‌چاله دیگر ماده کافی برای تغذیه و حفظ فوران‌ها دریافت نکند، این جت‌ها متوقف می‌شوند. در نتیجه، حباب‌ها یا لوب‌های رادیویی عظیمی که پیش‌تر توسط آنها تغذیه می‌شدند، دیگر انرژی تازه‌ای دریافت نمی‌کنند و به‌مرور محو می‌شوند.

  رصد کهکشان‌های در حال مرگ

پژوهشگران برای شناسایی این اجرام، منطقه‌ای از آسمان موسوم به میدان «XMM-LSS» را بررسی کردند؛ منطقه‌ای که پیش‌تر توسط تلسکوپ پرتو ایکس XMM-Newton به‌طور گسترده مطالعه شده بود. در این بررسی از چند رصدخانه رادیویی قدرتمند از جمله تلسکوپ MeerKAT در آفریقای جنوبی، آرایه بسیار بزرگ کارل جی. جانسکی (VLA) و شبکه LOFAR استفاده شد. ترکیب داده‌های این رصدخانه‌ها به دانشمندان اجازه داد تغییرات تابش رادیویی لوب‌های کهکشان‌ها و روند از دست رفتن انرژی ذرات درون آنها را بررسی کنند. از میان ۱۴ جرم مورد بررسی، ۱۲ مورد به‌عنوان کهکشان‌های رادیویی باقی‌مانده یا در حال خاموشی تأیید شدند و دو مورد دیگر همچنان فعال بودند.

کهکشان‌هایی که تازه خاموش شده‌اند

یکی از مهم‌ترین یافته‌های این پژوهش، سن نسبتاً پایین این بقایای رادیویی است. بررسی‌ها نشان داد این کهکشان‌ها بین ۸ تا ۴۲ میلیون سال در حال محو شدن بوده‌اند و میانگین این دوره حدود ۱۲ میلیون سال برآورد شده است.

این بازه زمانی نسبت به سن بسیاری از بقایای کهکشان‌های رادیویی که پیش‌تر شناسایی شده بودند، کوتاه‌تر است. به گفته پژوهشگران، این موضوع می‌تواند نشان دهد که اخترشناسان تاکنون بخشی از جمعیت بقایای کوتاه‌عمر را از دست داده‌اند.

این اجرام همچنین در مراحل مختلف خاموشی قرار دارند؛ برخی از آنها مدت کوتاهی است که فوران‌های خود را متوقف کرده‌اند، در حالی که در برخی دیگر، فعالیت سیاه‌چاله مرکزی مدت‌ها پیش پایان یافته و آثار فوران‌ها اکنون در حال محو شدن است.

 پنجره‌ای به چرخه زندگی کهکشان‌ه ا

اهمیت این کشف تنها به شناسایی چند کهکشان جدید محدود نمی‌شود. بررسی مراحل مختلف خاموشی این اجرام می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا چرخه فعالیت سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم و تأثیر آنها بر محیط اطراف کهکشان را بهتر درک کنند.

سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در مرکز بسیاری از کهکشان‌ها قرار دارند و هنگامی که با سرعت زیادی ماده جذب می‌کنند، می‌توانند انرژی عظیمی را در قالب جت‌های قدرتمند به فضای اطراف خود منتقل کنند. توقف این فعالیت نیز به همان اندازه می‌تواند در روند تکامل کهکشان و محیط میان‌کهکشانی آن اهمیت داشته باشد.

نتایج این پژوهش در مجله علمی (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) منتشر شده است و پژوهشگران امیدوارند رصدهای آینده بتواند نمونه‌های بیشتری از این کهکشان‌های در حال خاموشی را شناسایی کند.

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو به نقل از ناسا؛ در جریان رصد آسمان در شب ۱۲ تا ۱۳ اوت، یک هزار و ۷۰۶ شهاب در آسمان ثبت شد که بخش عمده آنها متعلق به بارش شهابی برساوشی بود.

این تصاویر با استفاده از چهار دوربین اختصاصی پایش شهاب در یک رصدخانه نجومی در جمهوری چک ثبت و در قالب یک تصویر تمام‌آسمان ترکیب شده‌اند.

اوج فعالیت بارش شهابی برساوشی در سال ۲۰۲۶ با این شب همزمان شده بود و به همین دلیل، رد شهاب‌های برساوشی در تصویر بیش از سایر بارش‌ها دیده می‌شود. مسیر این شهاب‌ها به یک نقطه کانونی در نزدیکی صورت فلکی برساوش بازمی‌گردد که به آن «تابشگاه» گفته می‌شود.

در کنار برساوشی‌ها، شهاب‌هایی از بارش‌های کم‌فعالیت‌تر نیز در تصویر دیده می‌شوند؛ از جمله بارش «کاپا دجاجه‌ای» که تابشگاه آن در صورت فلکی دجاجه قرار دارد. همچنین منطقه‌ای در نزدیکی صورت فلکی دلو و مقابل خورشید، موسوم به «کمپلکس ضدخورشیدی»، به‌عنوان منبع ضعیف دیگری از شهاب‌ها قابل شناسایی است.

ماموریت استارلینگ(Starling) ناسا، سیستمی موسوم به فالکون(FALCON) را که به فضاپیماها اجازه می‌دهد بدون GPS ناوبری شوند، آزمایش می‌کند.

ماموریت «استارلینگ» ناسا اولین سیستم ناوبری در نوع خود را نشان داده است که به فضاپیماها اجازه می‌دهد موقعیت خود را در مدار با ردیابی سایر اشیاء در فضا به جای تکیه بر GPS تعیین کنند.

این سیستم از دوربین‌هایی که از قبل در فضاپیما نصب شده‌اند، برای شناسایی سایر اشیاء در مدار استفاده می‌کند. سپس این مشاهدات را با فهرستی از ماهواره‌های شناخته شده و زباله‌های مداری مقایسه می‌کند تا محل «استارلینگ» را مشخص کند.

این فناوری می‌تواند با دور شدن فضاپیما از زمین، اهمیت بیشتری پیدا کند. سیگنال‌های GPS برای ارائه ناوبری قابل اعتماد در اطراف ماه یا در اعماق فضا طراحی نشده‌اند و همین امر جایگزین‌های خودکار را برای ماموریت‌های آینده قمری و سیاره‌ای مهم می‌کند.

«فالکون» یک آزمایش پرواز مشترک بین ناسا و یک استارت‌آپ منشعب از دانشگاه استنفورد به نام EraDrive است. این نرم‌افزار پرواز Era-Core متعلق به EraDrive را با دوربین‌ها و کاتالوگ اشیاء فضایی داخلی Starling ترکیب می‌کند و به فضاپیما اجازه می‌دهد بدون تکیه بر شبکه ناوبری، اشیاء را هدایت و ردیابی کند. فضاپیما جهت خود را پیدا می‌کند

این آزمایش از دوربین‌های ردیاب ستاره Starling استفاده کرد که معمولاً با مشاهده اشیاء درخشان در فضا به تعیین جهت فضاپیما کمک می‌کنند. FALCON با شناسایی اشیاء مانند ماهواره‌ها و زباله‌های مداری، از این دوربین‌ها استفاده دیگری کرد.

این تیم یک کاتالوگ داخلی حاوی حدود ۲۰ هزار شیء فضایی و مدارهای پیش‌بینی‌شده آنها را بارگذاری کرد. FALCON این پیش‌بینی‌ها را با آنچه Starling مشاهده کرده بود، مطابقت داد و به آن اجازه داد تا موقعیت فضاپیما را تخمین زده و مکان‌های پیش‌بینی‌شده سایر اشیاء را بهبود بخشد.

این سیستم در طول یک دوره سه روزه، مدارهای شناخته‌شده بیش از ۲۰۰ شیء را بدون دخالت اپراتورهای روی زمین بهبود بخشید. ناسا می‌گوید که تخمین‌های داخلی از موقعیت اشیاء دقیق‌تر از داده‌های کاتالوگ موجود شده است.

این امر به آزمایش کاربردهایی فراتر از ناوبری می‌دهد. آگاهی بهتر از محل قرارگیری فضاپیماها و زباله‌های فضایی می‌تواند به نظارت بر ترافیک فضایی و جلوگیری از برخورد کمک کند، در حالی که تعیین موقعیت خودکار می‌تواند وابستگی به زیرساخت‌های زمینی را کاهش دهد.

راجر هانتر(Roger Hunter)، مدیر برنامه فضاپیماهای کوچک و سیستم‌های توزیع‌شده ناسا در مرکز تحقیقات ایمز ناسا در سیلیکون ولی کالیفرنیا، گفت: فالکون موفقیت دیگری برای ماموریت نمایشی استارلینگ است. نتایج فالکون می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای برای نظارت بر ترافیک فضایی در مدار، جلوگیری از برخورد و ناوبری جایگزین داشته باشد. بنابراین تعداد «اولین‌ها» از استارلینگ همچنان در حال افزایش است. ماهواره‌هایی که داده‌های ناوبری را به اشتراک می‌گذارند

این فناوری همچنین می‌تواند زمانی که چندین فضاپیما با هم کار می‌کنند، مفیدتر شود. ناسا قصد دارد این آزمایش را در اواخر امسال با استفاده از Era-Core توسط گروه چهار فضاپیمای استارلینگ برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات ردیابی و اصلاح جمعی موقعیت‌های خود گسترش دهد.

چنین قابلیتی می‌تواند از گروه ماهواره‌های آینده در اطراف ماه پشتیبانی کند، جایی که ممکن است چندین فضاپیما بدون دسترسی مداوم به سیستم‌های ناوبری مبتنی بر زمین نیاز به هماهنگی داشته باشند. همچنین می‌تواند به ماموریت‌های علمی توزیع‌شده کمک کند، جایی که موقعیت‌های دقیق فضاپیما برای ترکیب اندازه‌گیری‌های جمع‌آوری‌شده از مکان‌های مختلف مورد نیاز است.

ناوبری خودکار برای اکتشافات انسانی می‌تواند از فضاپیماهایی که در اطراف ماه یا مریخ فعالیت می‌کنند، پشتیبانی کند و در عین حال وابستگی آنها به شبکه‌های زمینی را کاهش دهد. همین سیستم‌ها همچنین می‌توانند به فضاپیماها کمک کنند تا تصویر دقیق‌تری از محیط مداری خود بسازند.

«استارلینگ» در سال ۲۰۲۳ پرتاب شد و توسط مرکز تحقیقات ایمز ناسا هدایت می‌شود و برنامه فضاپیمای کوچک و سیستم‌های توزیع‌شده این آژانس، بودجه و مدیریت ماموریت را بر عهده دارد.