کشف سرنخ های جدیدجیمزوب درباره منشأ دنباله دار بین ستاره ای

تلسکوپ فضایی جیمز وب سرنخ‌های تازه‌ای درباره منشأدنباله‌دار «مهاجم بین‌ستاره‌ای» 3l/ATLAS کشف کرد.
این یافته‌ها سرنخ دیگری برای درک منشأ دنباله دار 3l/ATLASو شرایط سیاره‌سازی دراطراف سایر ستارگان به شمار می روند.
دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) دریافته‌اند که دنباله‌دار بین‌ستاره‌ای 3l/ATLAS از ذرات ریز یخ آمیخته با غبار ساخته شده است که با دنباله‌دارهای منظومه شمسی تفاوت چشمگیری دارد.
با این حال، این ذرات یخ شباهت‌های قابل‌توجهی با برخی اجرام یخی در لبه منظومه شمسی دارند که فراتر از مدار نپتون، یعنی «اجرام فرانپتونی» (TNOها) قرارگرفته اند.
دنباله دار3l/ATLAS  درتابستان سال ۲۰۲۵ هنگام ورود به منظومه شمسی کشف شد. این سومین جرمی بود که پس از  1I/'Oumuamua کشف‌شده در سال ۲۰۱۷ و 2I/Borisov شناسایی‌شده در سال ۲۰۱۹،  از نقاط دوردست‌ترِ کهکشان راه شیری وارد منظومه شمسی می‌شد. به همین دلیل، این دنباله‌دار بین‌ستاره‌ای فرصتی کمیاب برای نگاهی به شرایط شکل‌گیری چنین اجرامی در منظومه‌های ستاره‌ای دیگر فراهم کرد و جیمز وب به‌سرعت به رصد و پیگیری آن پرداخت.
مارتین کوردینر از مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا و دانشگاه کاتولیک آمریکا در بیانیه‌ای گفت: ما تلسکوپ جیمز وب را طوری برنامه‌ریزی کردیم که به‌محض کشف یک دنباله‌دار بین‌ستاره‌ای فعال آماده باشد و آن را در گذر زمان رصد کند.
کوردینر برنامه جیمز وب برای مطالعه اجرامی مانند 3l/ATLAS را سرپرستی می‌کند و از نویسندگان مقاله پژوهشی جدیدی است که بخشی از این یافته‌ها را شرح می‌دهد.
منشا نامشخص 3l/ATLAS
پژوهشگران می‌دانند که 3l/ATLAS در منظومه شمسی متولد نشده است، اما هیچ‌کس نمی‌داند این جرم در مدار کدام ستاره شکل گرفته. آنچه دانشمندان نسبت به آن اطمینان بیشتری دارند این است که این دنباله‌دار بین‌ستاره‌ای در قرص سیاره‌ ساز گاز و غبارِ پیرامون یک ستاره جوان ساخته شده، شاید تا ۱۰ تا ۱۲ میلیارد سال پیش بوجودآمده باشد یعنی بیش از دو برابر عمر منظومه شمسی ماعمردارد. سپس به طریقی از منظومه زادگاهش بیرون پرتاب شده و در فضای بین‌ستاره‌ای سرگردان مانده تا سرانجام به منظومه شمسی ما رسیده است.
3l/ATLAS مانند دنباله‌دارهای آشنای منظومه شمسی از ذرات یخ با اندازه کمتر از یک میکرون (یک میلیونیم متر) ساخته شده است. وقتی سطح دنباله‌دار با گرمای خورشید گرم می‌شود، گاز به بیرون فوران می‌کند و ذرات یخ را به درون ابر غبارِ ویخی که دنباله دار را احاطه کرده و به دُم آن می‌برد، جایی که جیمز وب می‌تواند آن‌ها را آشکار کند.
در بررسی های طیف‌سنجی، یخ آبِ دنباله‌دارهای بومی منظومه شمسی در طیف دنباله‌دار یک خط جذبی قوی در طول‌موج سه میکرون و خطوط جذبی ضعیف تر درطول موج ها ۱٫۵ و ۲ میکرون ایجاد می‌کند.
اما وقتی طیف‌سنج فروسرخ نزدیک جیمز وب (NIRSpec) سه بار 3 3l/ATLASرا رصد کرد، از اوت ۲۰۲۵ (پیش از نزدیک‌ترین گذر از خورشید) تا آوریل ۲۰۲۶ (پس از عبور ازنزدیک‌ترین گذر از خورشید)، دانشمندان دریافتند که خطوط جذبی ۱٫۵ و ۲ میکرون وجود ندارند، در حالی که خط سه‌میکرونی همچنان قوی بود.
سیلویا پروتوپاپا از موسسه تحقیقات جنوب‌غربی ، نویسنده اصلی پژوهش گفت: این ترکیب یک معما بود. باند قوی سه‌میکرونی به وجود یخ آب در دُم اشاره دارد، اما باندهای ضعیف یا ناپدیدِ طول‌موج‌های کوتاه‌تر نشان می‌دهند که یخ به شکلی نیست که معمولاً در دنباله‌دارهای منظومه شمسی می‌بینیم.  
یافته‌های مبهم جیمز وب درباره 3l/ATLAS
محققان هر زمان که با نشانه‌ رصدی غیرعادی مانند آنچه جیمز وب برای 3l/ATLAS ثبت کرد روبه‌رو می‌شوند، به مدل‌سازی روی می‌آورند تا ویژگی‌های فیزیکی را بیابند که بهترین مطابقت را با طیف دارند. 
مدل‌سازی به تیم پروتوپاپا نشان داد که 3 3l/ATLAS از دانه‌های زیرمیکرونیِ یخ آبِ کثیف و سرشار از غبار تشکیل شده است. در مقایسه، دانه‌های دنباله‌دارهای بومی منظومه شمسی بسیار تمیزتر و تقریباً یخ آبِ خالص و عاری از آلودگی غبار هستند. 
پروتوپاپا گفت: آنچه دانه‌های 3l/ATLAS را متمایز می‌کند، میزان غبارِ آمیخته با یخ است. این دانه‌ها سرنخ‌هایی از شرایط زادگاه دنباله‌دار در خود دارند.
دنباله‌دارها از مواد نخستینی ساخته شده‌اند که در قرص تشکیل سیاره از گاز و غبارِ پیرامون یک ستاره جوان وجود دارد؛ بنابراین ترکیب دنباله‌دارها می‌تواند پنجره‌ای به شرایط شکل‌گیری سیارات باشد.
دنباله‌دارهای منظومه شمسی از تولد زمین به ما می‌گویند، ولی یک دنباله‌دار بین‌ستاره‌ای می‌تواند درباره شرایط شکل‌گیری سیارات پیرامون ستاره دیگری به ما بگوید و این‌که این شرایط تا چه اندازه به شرایط تولد منظومه شمسی شباهت داشته یا نداشته.
با این حال، دنباله‌دارها تنها بازماندگان یخیِ آن دوران نخستین نیستند. خانواده‌های گوناگونی از اجرام در منظومه شمسی بیرونی وجود دارند و طیف 3l/ATLAS به طیف برخی TNOهای متوسط شباهت دارد که سرشار از یخ دی‌اکسید کربن و ترکیبات آلی (یعنی دارای اتم‌های کربن) هستند. در واقع در پژوهشی جداگانه در ۲۰۲۵ به رهبری کوردینر، جیمز وب نشان داد که 3l/ATLAS یکی از بیشترین فراوانی‌های دی‌اکسید کربن را در میان دنباله‌دارهای شناخته‌شده دارد. 
فرانبتونی ها (TNOها) اجرامی بزرگ در فاصله‌ای بسیار دورتر از مدار نپتون‌اند. این اجرام در بخشی متفاوت از قرص پیش‌سیاره‌ای خورشید نسبت به بیشتر دنباله‌دارها شکل گرفته‌اند و ترکیبشان این تفاوت را بازتاب می‌دهد.
از سوی دیگر، نتایج نشان می‌دهند که 3l/ATLAS پیرامون ستاره مادرش از مواد یخیِ مشابه با مواد سازنده برخی TNOهای منظومه شمسی شکل گرفته است. این نشان می‌دهد که آجرهای سازنده  سیارات پیرامون ستارگان دیگر با آجرهای سازنده منظومه شمسی ما دامنه مشترکی از ویژگی‌ها دارند. حتی ممکن است 3l/ATLAS قطعه‌ای از جرمی شبیه TNO باشد که در یک برخورد درهم شکسته است.
پروتوپاپا گفت: در نگاه اول، 3l/ATLAS با دنباله‌دارهای یخیِ شناخته‌شده فرق دارد. اما وقتی آن را کنار جهان‌های یخیِ دوردست منظومه شمسی خودمان گذاشتیم، دیگر نامتجانس به نظر نمی‌رسید.
این موضوع نشان می‌دهد که بلوک‌های سازنده یخیِ سیارات، چه در اینجا و چه پیرامون ستارگان دیگر، ممکن است یخ را به شکل دانه‌های ریز در مقیاس میکرون داشته باشند، با طیفی از یخ نسبتاً خالص تا یخِ آمیخته با غبار، که 3l/ATLAS به سوی انتهای غبارآلود آن قرار دارد.
این یافته‌ها نشان می‌دهد که این دانه‌های یخیِ زیرمیکرونی باید نخست در قرص‌های سیاره‌زا شکل بگیرند و سپس در اجرام بزرگ‌تر مانند دنباله‌دارها و پیش‌سیارات جذب شوند.
یافته‌های این تیم در مجله The Astrophysical Journal Letters منتشر شد.
منبع: space.com