هذه هي النجوم التي ستصادفها مركبات بايونير وفوياجر

خلال السبعينيات، أطلقت ناسا أربعاً من أهم المركبات الفضائية التي بناها الانسان على الإطلاق. وعندما بدأت بايونير 10 رحلتها إلى المشتري، لم يكن الفلكيون متأكدين حتى من إمكانية اجتياز حزام الكويكبات بأمان. وعندما خرجت بايونير 10 منه بأمان، تابعت بايونير 11 سيرها.

أرسلت كلتا المركبتين أولى الصور القريبة للمشتري، وتابعت بايونير 11 طريقها نحو زحل. ولاحقاً، التقطت فوياجر 1 و 2 قياسات أكثر دقة، ووسعت رقعة استكشاف النظام الشمسي لتشمل أورانوس ونبتون.

الآن، تتجه المركبات الأربعة إلى خارج النظام الشمسي نحو الفضاء البينجمي بسرعة حوالي 10 كيلومتر في الثانية. وستقطع حوالي فرسخ فلكي واحد (3.26 سنة ضوئية) كل 100,000 سنة، وهو ما يطرح تساؤلاً هاماً: ما النجوم التي ستصادفها لاحقاً؟

إن الإجابة عن هذا السؤال أكثر صعوبة مما قد نتصور؛ حيث أن النجوم ليست ساكنة، بل تتحرك بسرعة كبيرة عبر الفضاء البينجمي. ومن دون معرفة سرعاتها بدقة، من المستحيل أن نحدد النجوم التي قد تقع على مسار مركباتنا المسافرة إلى البعيد.

وهنا يأتي دور كورين بايلر جونز في معهد ماكس بلانك للفلك في ألمانيا وديفيد فارنوتشيا في مختبر الدفع النفاث في باسادينا، كاليفورنيا. فقد أجرى الباحثان هذه الحسابات باستخدام خريطة جديدة ثلاثية الأبعاد لتوزع وسرعات النجوم عبر درب التبانة. وبهذا تمكنا، للمرة الأولى، من تحديد النجوم التي ستتلاقى معها المركبات الفضائية في الألفيات المقبلة، ويقولان: "إن أقرب ملاقاة للمركبات الفضائية الأربعة ستحدث على مسافة ما بين 0.2 و0.5 فرسخ فلكي خلال المليون سنة المقبلة".

وقد حصل الباحثان على هذه النتائج بفضل عمليات الرصد التي أجراها التلسكوب الفضائي جايا. فمنذ 2014، تمركز جايا على بعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض تقريباً، وبدأ يسجل مواضع مليار نجم وكوكب ومذنب وكويكب ونجم زائف وغير ذلك. وفي نفس الوقت، كان يقيس سرعات أكثر هذه الأجرام سطوعاً، التي يبلغ عددها 150 مليوناً. وكانت النتيجة هي خريطة ثلاثية الأبعاد لدرب التبانة، وطريقة حركة الأجسام الفلكية ضمنها. وقد استخدم الباحثان في حساباتهما أحدثَ إصدار من هذه الخريطة، الذي يحمل اسم إصدار البيانات الثاني من جايا، أو GDR2.

وتتيح الخريطة توقع المواضع المستقبلية للنجوم في جوارنا، ومقارنتها مع المواضع المستقبلية لمركبات بايونير وفوياجر، التي حُسبت اعتماداً على أحدث المعلومات حول مواضعها وسرعاتها.

وتتضمن النتائج مجموعة من النجوم التي ستصادفها المركبات الفضائية في الألفية المقبلة، وقد عرّف بايلر جونز وفارنوتشيا الملاقاة القريبة على أنها المرور على مسافة ما بين 0.2 و0.3 فرسخ. وستكون بايونير 10 هي أول مركبة فضائية تلاقي نجماً آخر خلال 90,000 سنة، حيث ستقترب من النجم الأحمر البرتقالي HIP 117795 في كوكبة ذات الكرسي (كاسيوبيا) على مسافة 0.231 فرسخ. وبعد ذلك، بعد 303,000 سنة، ستمر فوياجر 1 قرب النجم TYC 3135-52-1 على مسافة 0.3 فرسخ، وبعد 900,000 سنة، ستمر بايونير 11 قرب النجم TYC 992-192-1 على مسافة 0.245 فرسخ.

ستحدث عمليات المرور هذه على بعد أقل من سنة ضوئية واحدة، بل قد تلامس في بعض الحالات مدارات المذنبات الأكثر بعداً حول هذه النجوم.

أما بالنسبة لفوياجر 2، فيبدو أنها ستلاقي مستقبلاً أكثر وحدة؛ فوفقاً لحسابات الفريق، لن تقترب لمسافة 0.3 فرسخ من أي نجم آخر خلال 5 ملايين سنة، على الرغم من أنه يُتوقع أن تصل إلى مسافة 0.6 فرسخ عن النجم Ross 248 في كوكبة أندروميدا خلال 42,000 سنة.

وفي نهاية المطاف، ستصطدم هذه المستكشفات البينجمية بالنجوم أو تقع في مصيدة جاذبيتها. وليس من الممكن حالياً أن نحدد بالضبط ما سيحدث لأي منها، ولكن الباحثَيْن تمكنا من تقدير الإطار الزمني لهذا، ويقولان: "إن الإطار الزمني لتصادم إحدى المركبات مع نجم ما يصل إلى مرتبة 10 للقوة 20 من السنوات، أي أن المستقبل ما زال طويلاً للغاية أمامها".

ستنضم مركبة نيو هورايزنز إلى مركبات بايونير وفوياجر في الفضاء البينجمي قريباً، فقد عبرت قرب بلوتو في 2015 متجهة إلى خارج النظام الشمسي، ولكنها قد تؤدي مناورة إضافية لاعتراض أحد أجسام حزام كيبر على طريقها. وبعد آخر تصحيح للمسار، سيتمكن بايلر جونز وفارنوتشيا من حساب وجهتها النهائية.

المرجع: arxiv.org/abs/1912.03503
عمليات المرور المستقبلية قرب النجوم لمركبات فوياجر وبايونير