کمک ویجر برای بررسی محیط میان ستاره ای
خورشید، سیاره‌ها، اقمار، سیاره‌های کوتوله و همه آنچه به نام منظومه‌شمسی می‌شناسیم، در حال سفری به دور مرکز کهکشان و درون محیطی هستند که آن را محیط میان ستاره‌ای می‌نامیم. بررسی ویژگی‌های این محیط فوق‌العاده دشوار است و یکی از دلایل اصلی آن چگالی اندک این محیط است.
در هر سانتیمتر مکعب از این فضا تنها می‌توانید یک اتم پیدا کنید. اگر می‌خواهید این چگالی را با محیطی آشنا مقایسه کنید، باید در نظر داشته باشید هوای زمین در ارتفاع سطح دریا یک میلیون تریلیون بار چگال‌تر از این مقدار است.
یکی از روش‌های رایج در بررسی این محیط بررسی نور ستاره‌های دور دست است که در راه خود برای رسیدن به زمین از میانه این محیط عبور می‌کنند. اما در سال‌های اخیر ما ابزاری داریم که واقعا در حال سفر درمیان این محیط است. فضاپیماهای ویجر اکنون به طور رسمی در محیط میان‌ستاره‌ای قرار دارد و به همین دلیل گروهی از ستاره‌شناسان تلاش کردند تا با کمک ویجرها و تلسکوپ فضایی هابل مسیری تازه را در راه بررسی این محیط تجربه کنند.
ویجر – 1 در سال 2012 فضای منظومه‌شمسی را ترک کرد و وارد محیط میان‌ستاره‌ای شد و ویجر 2 هنوز در مرز حباب خورشیدی و مرز محیط میان‌ستاره‌ای است.
البته نکته مهمی را درباره گزاره بالا باید در نظر داشت. وقتی گفته می‌شود ویجر از منظومه شمسی خارج شده است در واقع در حال صحبت از محیطی در اطراف خورشید هستیم که شدت بادهای خورشیدی بر فضای اطراف خود و محیط میان‌ستاره‌ای غلبه دارد. در نقطه‌ای، شدت فشار آمده از سوی بادهای خورشیدی و فضار بادهای میان ستاره‌ای برابر می‌شود و این منطقه‌ای است که از آن به منطقه توقف بادهای خورشیدی یا مرز حباب باد خورشیدی یاد می‌شود. این مرزی از منظومه‌شمسی است که درباره آن سخن می‌گوییم و منظور ما خارج شدن از بازه گرانشی خورشید نیست. ویجر هنوز تا رسیدن به مرزهای فیزیکی منظومه‌شمسی یعنی شعاعی که ابر اورت در آن قرار گرفته است راهی طولانی در پیش دارد.
هر دو ویجرها هنوز مشغول داده نگاری هستند و می‌توانند چگالی محیط اطراف خود را اندازه‌گیری کنند اما این اندازه‌گیری موضعی برای به دست آوردن تصویری کلی کافی نیست.
این گروه از محققان با کمک تلسکوپ فضایی هابل 4 ستاره – دو ستاره در امتداد مسیر ویجر 1 و دو ستاره در امتداد ویجر 2 – را مورد بررسی دقیق قرار داده و خطوط جذبی طیف آن ها را بررسی کرده‌اند. این خطوط نشان دهنده وجود ابرهایی است که در مسیر نور این ستاره‌ها تا رسیدن به زمین قرار دارند.
امتداد مسیر ویجرهای یک و دو
بررسی دقیق این ستاره‌ها نشان می دهد که توده‌های ابری که در مسیر حرکت این دو فضاپیما قرار دارند یکسان نیستند. این تاییدی بر این نظر است که فضای میان ستاره‌ای محیطی یکسان نیست و دارای افت و خیزهایی از نظر چگالی است.
این گروه همچنین موفق شدند با بررسی مقدار نور جذب شده چگالی محیط‌میان ستاره‌ای را در راستای خط دید مورد نظر مشخص کنند. این داده در کنار چگالی کلی ابر که از مشاهدات قبلی مشخص شده بود نشان از برانگیخته شدن اتم‌های کربن در اثر برخوردهای درون ابری داشت. این مشاهدات به محققان کمک کرده است تا تعداد برخوردهای لازم برای تولید انرژی لازم جهت برانگیختگی اتم‌های کربن مشاهده شده را تخمین بزنند.
قرار دادن همه این داده‌ها در کنار هم باعث ترسیم چنین تصویری شده است: ویجر 1 و 2 هر دو با خروج از منظومه‌شمسی، از درون ابری از گازهای میان‌ستاره‌ای خواهند گذشت. اما در امتداد مسیر هر یک از آن‌ها از دل توده‌های متفاوتی از ابرهای میان ستاره‌ای عبور خواهند کرد. ویجر 2 ده هزار سال آینده از دل ابری که در اطراف خورشید ما قرار دارد خارج خواهد شد و بعد از آن باید از دل دو توده دیگر عبور کند که عبور از نخستین آن‌ها 90 هزار سال به طول خواهد انجامید.
لوح طلایی نصب شده بر بدنه ویجر. پیامی برای همسایگان احتمالی کیهانی
مسیر ویجر یک به این اندازه واضح نیست و معلوم نیست که دقیقا چه توده‌ای در مقابل این فضاپیما قرار دارد. دلیل این عدم قطعیت به این مساله بر می‌گردد که در امتداد دو ستاره رصد شده در یک مورد شاهد حضور دو توده ابری هستیم؛ اما از این توده ها در مقابل ستاره دوم خبری نیست.
دانشمندان امیدوارند هر دو ویجر برای 5 تا 10 سال دیگر به فعالیت خود ادامه دهند. بعد از آن این دو فضاپیما خاموش خواهند شد؛ اما به مسیر خود در دشت پرستاره آسمان ادامه خواهند داد. با ادامه مسیر فعلی ویجر – 1 چهارصد هزار سال دیگر در نهایت از فاصله 1.6 سال نوری ستاره گلئیس 445 (در مسیر صورت فلکی زرافه) و ویجر دو در همان محدوده زمانی از فاصله 1.7 سال نوری ستاره روس 248 (در امتداد صورت فلکی امراه‌الکسلسله یا آندرومدا) عبور خواهد کرد.
ویجرها نخستین سفیران انسان به فضایی فراسوی قلمرو خورشید بوده و در حال انجام سفری هستند که حتی پس از مرگ آن‌ها و شاید تمدن ما ادامه یابد.
—
پوریا ناظمی
No tags for this post.
