غزال زیاری: گاهی وقتها در تلاش بشر برای کشف تمدنهای دیگر در گوشه دیگری از کهکشان راه شیری، نکاتی شاعرانه و گاهی هم مسائل بیهودهای مشاهده میشود؛ اما دانشمندان در مسیر کشف حقایق، هرگز دست از تلاش نمیکشند.
بهتازگی گروهی از دانشمندان این احتمال را مطرح کردهاند که پیش از این، ردپای فناوری برجامانده (technosignature) از تمدنهای پیشرفته کرههای دایسون شناسایی شده؛ ولی کشف این نشانهها در انبار گسترده دادههای نجومی موجود، پنهان شده است.
کره دایسون چیست؟
کره دایسون، پروژه مهندسی فرضی و عظیمی است که تنها تمدنهای بسیار پیشرفته قادر به ساخت آن هستند. منظور از “پیشرفته”، نوعی قدرت تکنولوژیک تقریباً غیرقابلتصور است که این امکان را برای تمدن فراهم میکند تا ساختار سهبعدی کاملی را در اطراف یک ستاره بسازد و تمام انرژی ستاره را مهار کند.
ساخت کرههای دایسون، این امکان را به تمدنها میدهد تا از تمام انرژی ستاره بهره ببرد؛ ولی تمدن موردنظر تنها زمانی میتواند ساختاری به عظمت و پیچیدگی کره دایسون بسازد که به سطح دوم در مقیاس کارداشف (مقیاسی برای طبقهبندی تمدنهای هوشمند کیهانی) رسیده باشد.
کرههای دایسون میتوانند ردپای فنی (technosignature) داشته باشند؛ ازاینرو تیمی از محققان از کشورهای سوئد، هند، بریتانیا و آمریکا، در پروژهای به نام هفایستوس (Hephaistos، نام ایزد یونانی آتش و متالورژی) روشی را برای جستوجوی آثار فنی کره دایسون توسعه دادهاند. این محققان نتایج بررسیهایشان را در نشریه ماهانه آکادمی سلطنتی علوم منتشر کردهاند و نویسنده اصلی آن ماتیاس سوازو، دانشجوی دکترای گروه فیزیک و نجوم در دانشگاه اوپسالای سوئد است.
در بخشی از این مقاله میخوانیم: «در این مطالعه، ما جستوجوی جامعی را با تجزیهوتحلیل مشاهدات نور مرئی و فروسرخ بازتابشده از Gaia، ۲MASS و WISE برای شناسایی کرههای جزئی دایسون انجام میدهیم.»
نقشهبرداریهای بزرگمقیاس گایا، وایس و مس۲ برای اهداف مختلفی طراحی شدهاند و هرکدام از آنها، حجم عظیمی از دادههای موقعیت و روشنایی ستارههای منفرد را در اختیار دانشمندان قرار میدهد.
در ادامه توضیحات مقاله میخوانیم: «در دومین مقاله ارائهشده، با نورسنجی Gaia DR۳، ۲MASS و WISE، حدود ۵ میلیون منبع موردبررسی قرار میگیرند تا فهرستی از کرههای دایسون احتمالی ایجاد شود.» البته بررسی تمام این دادهها کار سختی است. در این راستا، محققان الگوریتیم را توسعه دادند تا به بررسی دادههای ترکیبی بپردازند.
آنها به این نکته اشارهکردهاند که در جستوجوی کرههای نیمهکاملی هستند که تشعشعات فروسرخ (مادون قرمز) اضافی را از خود ساطع میکنند. سوازو و همکارانش دراینباره گفته: «این سازه، گرمای تلفشده را بهصورت تشعشعات فروسرخ میانی منتشر میکند که علاوه بر سطح تکمیل ساختار، به دمای مؤثر آن بستگی دارد.»
اما مشکل اینجاست که اینها تنها منبعی نیستند که چنین تشعشاتی را منتشر میکنند و بسیاری از اجرام طبیعی مثل حلقههای گردوغبار دور ستارهای و سحابیها نیز این کار را انجام میدهند؛ کهکشانهای پسزمینه هم قادرند تا تشعشعات فروسرخ اضافی بتابانند و انرژی مثبت کاذب ایجاد نمایند و این وظیفه الگوریتم است که آنها را فیلتر کند.
محققان در این رابطه توضیح میدهند: «برای شناسایی گزینههای بالقوه کره دایسون و با تمرکز بر شناسایی منابعی که بیشازحد غیرعادی تابش فروسرخ ساطع میکنند و نمیتوان آنها را به یک منبع طبیعی نسبت داد، الگوریتم را توسعهیدادهایم.»
بررسی گزینههای مشکوک
این نمودار جریان نشان میدهد که الگوریتم پردازش داده چطور عمل میکند. البته طراحی و بهکارگیری این مسیر تنها اولین قدم در این بررسیهاست و اعضای تیم، فهرستی از گزینهها را بر اساس عواملی مانند انتشار تابش هیدروژن آلفا (خط تابشی اول در طیف بالمر)، تنوع نوری و اخترسنجی موردبررسی قرار میدهند.
درنهایت ۳۶۸ منبع در آخرین غربالگری انجامشده، باقی ماندند که ۳۲۸ منبع بهعنوان ترکیب، ۲۹ مورد به دلیل نامنظم بودن رد شدند و ۴ مورد هم بهعنوان سحابی از فهرست رد شدند. درنهایت از حدود ۵ میلیون شیء اولیه، تنها ۷ گزینه بهعنوان کرههای دایسون بالقوه باقی ماندند.
طبق توضیح دانشمندان: «همه این منابع، تابش فروسرخ میانی شفافی را ساطع میکنند و هیچ آلاینده یا اثر مشخصی ندارند که نشاندهنده منشأ آشکار فروسرخ میانی باشد.»
توضیحات جایگزین
البته محققان هم میدانند که این هفت مورد تنها در حد گزینههای احتمالی هستند و ممکن است دلایل دیگری برای ساطع کردن بیشازحد تابش فروسرخ در آنها وجود داشته باشد. دانشمندان دراینباره توضیح دادند: «وجود قرصهای گرم گروغبار و ذرات جامد در اطراف این گزینهها توضیح قابل قبولی برای مازاد فروسرخ منابع ماست.»
این گزینهها ممکن است ستارههای رده طیفی M (کوتوله سرخ) باشند، ستارگان سبکتر از خورشید که تابش کمفروغ و عمر بسیار طولانی دارند؛ ولی قرصهای باقیمانده در اطراف کوتولههای M بسیار نادرند. اینجاست که اوضاع پیچیده میشود؛ چراکه برخی از تحقیقات نشان میدهند که قرصهای مواد باقیمانده در اطراف کوتوله سرخ رده طیفی M بهصورت متفاوتی شکل میگیرند و ظاهر میشوند. یک نوع قرص گردوغبار به نام دیسکهای حدی گردوغبار (EDD) بخشی از درخشندگی مشاهدهشده در اطراف این گزینهها را توضیح میدهد. سوازو و همکارانش دراینباره گفتهاند: «این منابع هرگز در ارتباط با کوتولههای M مشاهده نشدهاند.»
حالا این سه سؤال برای اعضای تیم ایجادشده: «آیا گزینههای مدنظر ما ستارههای جوان عجیبی هستند که شار تابشی آنها با زمان تغییر نمیکند؟ آیا اینها قرصهای گردوغبار در اطراف کوتولههای M هستند که درخشندگی نسبی شدیدی دارند؟ یا چیزی کاملاً متفاوت است؟»
در نتیجهگیری این محققان میخوانیم: «پس از تجزیهوتحلیل نورسنجی نوری/ NIR/MIR از ۵ میلیون منبع، ما ۷ کوتوله M را یافتیم که تابش فروسرخ بیشازحدی با ماهیت نامشخص دارند و ویژگیهایشان با مدلهای کره دایسون سازگار است.»
دراینبین، توضیحات طبیعی متعددی برای فروسرخ بیشازحد حاصل از این هفت منبع وجود دارد، اما هیچیک از آنها بهوضوح چنین پدیدهای را بهخصوص با توجه به اینکه همه آنها کوتولههای M هستند، توجیه نمیکنند.
طبق گفته محققان طیفسنجی نوری بعدی به درک بهتر این هفت منبع کمک خواهد کرد. درک بهتر انتشار تابش هیدروژن آلفا ارزش بالایی دارد؛ چرا که ممکن است منشأ این تابشها از قرصهای جوان باشد.
محققان دراینباره توضیح میدهند: «تجزیهوتحلیل منطقه طیفی اطراف هیدروژن آلفا به شکل ویژهای میتواند به ما کمک کند تا وجود قرصهای جوان را رد یا تأیید کنیم. از همین رو انجام تحلیلهای تکمیلی برای آشکار شدن ماهیت واقعی این منابع ضروری خواهد بود.»
منبع: sciencealert
۵۴۳۲۱
