التقط علماء الفلك في أستراليا إشارة راديو غريبة في منتصف يونيو-واحدة بالقرب من كوكبنا وقوة لدرجة أنه ، للحظة ، تفوقت على كل شيء آخر في السماء. أثار البحث الذي تلا ذلك مصدره أسئلة جديدة حول مشكلة الحطام المتزايد في مدار الأرض.
في البداية ، ظن الباحثون أنهم يراقبون شيئًا غريبًا.
وقال كلانسي جيمس ، أستاذ مشارك في معهد كورتين لعلم الراديو في غرب أستراليا: “لقد أثارنا كل شيء ، معتقدين أننا اكتشفنا كائنًا مجهولًا في محيط الأرض”.
كانت البيانات جيمس وزملاؤه ينظرون إليها من تلسكوب راديو Askap ، وهي مجموعة من 36 هوائيات الطبق في بلد Wajarri Yamaji ، كل منها حوالي ثلاث قصص. عادةً ما يبحث الفريق في البيانات عن نوع من الإشارة يسمى “انفجار الراديو السريع” – وميض من الطاقة ينفجر من المجرات البعيدة.
وقال جيمس: “هذه انفجارات قوية بشكل لا يصدق في الراديو (الأمواج) التي تدوم حوالي حوالي ميلي ثانية”. “لا نعرف ما الذي ينتجهم ، ونحن نحاول معرفة ذلك ، لأنهم يتحدون حقًا فيزياء معروفة – إنها مشرقة للغاية. نحن نحاول أيضًا استخدامها لدراسة توزيع المادة في الكون.”
يعتقد علماء الفلك أن هذه الانفجارات قد تأتي من المغناطيس ، وفقًا لجيمس. هذه الأشياء هي بقايا كثيفة للغاية من النجوم الميتة ذات الحقول المغناطيسية القوية. قال جيمس: “المغناطيسون مجانون تمامًا”. “إنها أكثر الأشياء تطرفًا التي يمكنك الحصول عليها في الكون قبل أن يتحول شيء ما إلى ثقب أسود.”
لكن يبدو أن الإشارة قادمة من الأرض القريبة جدًا – فهي قريبة لدرجة أنه لا يمكن أن يكون كائنًا فلكيًا. وقال جيمس: “لقد تمكنا من العمل ، لقد جاء من حوالي 4500 كيلومتر (2800 ميل). وحصلنا على تطابق دقيق للغاية لهذا القمر الصناعي القديم المسمى Relay 2 – هناك قواعد بيانات يمكنك البحث عن المكان الذي يجب أن يكون فيه أي قمر صناعي معين ، ولم تكن هناك أقمار صناعية أخرى في أي مكان بالقرب من ذلك”.
“لقد شعرنا بخيبة أمل من ذلك ، لكننا فكرنا ،” انتظر ثانية. ما الذي أنتج هذا على أي حال؟ “
دائرة قصيرة ضخمة
أطلقت ناسا Relay 2 ، وهي قمر صناعي للاتصالات التجريبية ، في مدار عام 1964. لقد كانت نسخة محدثة من Relay 1 ، والتي تم إيقافها قبل عامين وتم استخدامها في الترحيل بين الولايات المتحدة وأوروبا وبث أولمبياد الصيف لعام 1964 في طوكيو.
بعد ثلاث سنوات فقط ، مع اختتام مهمتها وخرجت كل من أدواتها الرئيسية عن الترتيب ، تحولت Relay 2 بالفعل إلى خردة الفضاء. منذ ذلك الحين كان يدور دون هدف كوكبنا ، حتى ربط جيمس وزملاؤه بالإشارة الغريبة التي اكتشفوها في 13 يونيو.
ولكن هل يمكن أن يعود القمر الصناعي الميت فجأة إلى الحياة بعد عقود من الصمت؟
لمحاولة الإجابة على هذا السؤال ، كتب علماء الفلك ورقة عن تحليلهم ، ومن المقرر نشره يوم الاثنين في مجلة The Astrophysical Journal Letters.
لقد أدركوا أن مصدر الإشارة لم يكن حالة شذوذ مجري بعيدة ، ولكن شيء قريب ، عندما رأوا أن الصورة التي يقدمها التلسكوب – تمثيل رسومي للبيانات – كانت ضبابية.
يظهر أعلاه الصورة الضبابية التي تركت علماء الفلك يخددون رؤوسهم ، مع الإشارة كبقعة مشرقة في الوسط. – Marcin Glowacki
وقال جيمس: “(ر) كان سبب حصولنا على هذه الصورة غير الواضحة هو (المصدر) في الحقل القريب من الهوائي – في غضون بضع عشرات من الآلاف من الكيلومترات”. “عندما يكون لديك مصدر قريب من الهوائي ، فإنه يصل بعد ذلك بقليل على الهوائيات الخارجية ، ويولد واجهة موجة منحنية ، على عكس واحدة مسطحة عندما تكون بعيدة حقًا.”
تسبب هذا عدم التطابق في البيانات بين الهوائيات المختلفة في التمزق ، وإزالته ، قام الباحثون بإزالة الإشارة القادمة من الهوائيات الخارجية لصالح الجزء الداخلي فقط من التلسكوب ، الذي ينتشر على بعد حوالي 2.3 ميل مربع في المناطق النائية الأسترالية.
“عندما اكتشفنا ذلك لأول مرة ، بدا الأمر ضعيفًا إلى حد ما. لكن عندما تكبيرنا ، أصبح الأمر أكثر إشراقًا وأكثر إشراقًا. الإشارة بأكملها حوالي 30 نانو ثانية ، أو 30 مليار من الثانية ، لكن الجزء الرئيسي هو حوالي ثلاثة نانو ثانية ، وهذا في الواقع في حد ما يمكن أن يرى صكنا” ، قال جيمس. “كانت الإشارة حوالي 2000 أو 3000 مرة أكثر إشراقًا من جميع بيانات الراديو الأخرى التي تكتشفها (الأداة) – كان إلى حد بعيد ألمع شيء في السماء ، بعامل الآلاف.”
لدى الباحثين فكرتين حول ما يمكن أن تسبب مثل هذه الشرارة القوية. وقال جيمس إن الجاني الرئيسي كان على الأرجح تراكمًا للكهرباء الثابتة على الجلد المعدني للقمر الصناعي ، والذي تم إطلاقه فجأة.
“تبدأ بتراكم الإلكترونات على سطح المركبة الفضائية. تبدأ المركبة الفضائية في الشحن بسبب تراكم الإلكترونات. وتستمر في الشحن حتى يكون هناك ما يكفي من الشحنة التي تدور حولها لدائرة قصيرة من مكونات المركبة الفضائية ، وستحصل على شرارة مفاجئة” ، أوضح. “إنه نفس الشيء كما هو الحال عندما تفرك قدميك على السجادة ثم تثير صديقك بإصبعك.”
سبب أقل احتمالا هو تأثير الميكرومتيوريت ، وصخرة الفضاء لا يزيد حجمها عن 1 ملليمتر (0.039 بوصة): “سيحول الميكرومتيوريت الذي يؤثر على المركبة الفضائية (بينما تسافر على بعد 20 كيلومترًا في الثانية أو أعلى ، أن الحطام (الناتج). “ويمكن لهذا البلازما أن تنبعث منها انفجار قصير من موجات الراديو.”
ومع ذلك ، فإن الظروف الصارمة ستحتاج إلى الحدوث في هذا التفاعل الميكرومتيوريت ، مما يشير إلى أن هناك فرصة أصغر أنها السبب ، وفقًا للبحث. وقال جيمس: “نحن نعلم أن التصريفات (الإلكتروستاتيكية) يمكن أن تكون شائعة جدًا”. “بقدر ما يتعلق الأمر بالبشر ، فهم ليسوا خطرين على الإطلاق. ومع ذلك ، فإنهم يمكن أن يضروا بالمركبة الفضائية”.
أطلقت ناسا الاتصالات عبر القمر الصناعي 2 عام 1964. بعد ثلاث سنوات ، انتهت مهمة Relay 2. – ناسا
خطر الارتباك
نظرًا لأنه من الصعب مراقبة هذه التصريفات ، يعتقد جيمس أن حدث إشارة الراديو يظهر أن ملاحظات الراديو الأرضية يمكن أن تكشف “أشياء غريبة تحدث للأقمار الصناعية”-وأن الباحثين يمكن أن يستخدموا جهازًا أرخص وأسهل بكثير للبحث عن أحداث مماثلة ، بدلاً من التلسكوب المترامي الأطراف الذي استخدموه. وتكهن أيضًا أنه نظرًا لأن Relay 2 كان قمر صناعي مبكر ، فقد تكون المواد التي تصنعها أكثر عرضة لتراكم الشحنة الثابتة من الأقمار الصناعية الحديثة ، والتي تم تصميمها مع وضع هذه المشكلة في الاعتبار.
لكن إدراك أن الأقمار الصناعية يمكن أن تتداخل مع الملاحظات المجرية يمثل أيضًا تحديًا ويضيف إلى قائمة التهديدات التي تشكلها غير المرغوب فيها. منذ فجر عصر الفضاء ، وصل ما يقرب من 22000 من الأقمار الصناعية إلى مدار ، وما لا يزال أكثر من النصف يعمل. على مدار العقود ، اصطدمت الأقمار الصناعية الميتة بمئات المرات ، وخلق حقلًا سميكًا من الحطام وملايين الشظايا الصغيرة التي تدور بسرعات تصل إلى 18000 ميل في الساعة.
وقال جيمس في إشارة إلى إمكانية أن تكون الأقمار الصناعية يمكن أن تنتج هذا أيضًا ، “نحاول أن نرى بشكل أساسي رشقات نانوية من الأشياء القادمة إلينا من الكون ، وإذا كان بإمكان الأقمار الصناعية أن تنتج هذا أيضًا ، فسيتعين علينا أن نكون حذرين حقًا”. “مع ارتفاع المزيد والمزيد من الأقمار الصناعية ، فإن هذا سيجعل هذا النوع من التجربة أكثر صعوبة.”
إن تحليل جيمس وفريقه لهذا الحدث “شامل ومعقول” ، وفقًا لجيمس كوردز ، أستاذ علم الفلك بجامعة كورنيل ، الذي لم يشارك في الدراسة. “بالنظر إلى أن ظاهرة التفريغ الإلكتروستاتيكي كانت معروفة لفترة طويلة ،” كتب في رسالة بريد إلكتروني إلى شبكة سي إن إن ، “أعتقد أن تفسيرهم ربما يكون صحيحًا. لست متأكدًا من أن فكرة الميكرومتيورويد ، التي تم وضعها في الورقة كبديل ، حصرية بشكل متبادل. يمكن أن يؤدي الأخير إلى أن يؤدي إلى السابق.”
رالف سبنسر ، أستاذ فخري في علم الفلك الإذاعي بجامعة مانشستر في المملكة المتحدة ، الذي لم يشارك أيضًا في العمل ، يوافق على أن الآلية المقترحة ممكنة ، مع الإشارة إلى أن تصريفات شرارة من أقمار GPS قد تم اكتشافها من قبل.
توضح الدراسة كيف يجب أن يحرص علماء الفلك على عدم إرباك رشقات الراديو من المصادر الفيزيائية الفلكية مع التصريفات الكهروستاتيكية أو رشقات ميكرومتيورويد ، كما أشار كل من الحبال وسبنسر.
“تظهر النتائج أن مثل هذه النبضات الضيقة من الفضاء قد تكون أكثر شيوعًا مما كان يعتقد سابقًا ، وأن هناك حاجة إلى تحليل دقيق لإظهار أن الإشعاع يأتي من النجوم وغيرها من الأشياء الفلكية بدلاً من الأشياء التي من صنع الإنسان القريبة من الأرض” ، أضاف سبنسر في رسالة بالبريد الإلكتروني.
“تجارب جديدة الآن قيد التطوير ، مثل صفيف التردد المنخفض للتردد (SKA-LOW) التي يتم بناؤها في أستراليا ، ستتمكن من إلقاء الضوء على هذا التأثير الجديد.”
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com