Zatím víme pouze o dvou mezihvězdných objektech (ISO), které navštíví naši sluneční soustavu. Oni jsou 'Za prvé a 2I / Borisov . Existuje třetí možný název ISO Světlice barvířská 2014-01-08 a výzkum naznačuje, že by jich mělo být mnohem více.
Ale nový výzkumný dopis ukazuje, že eroze kosmického záření omezuje životnost ledových ISO, a ačkoli jich může být mnohem více, jednoduše nevydrží tak dlouho, jak se myslelo. Pokud je to pravda, pak ‚Oumuamua byla pravděpodobně podstatně větší, když začala svou cestu, ať už to bylo kdekoli.
Název výzkumného dopisu je „ Eroze ledových mezihvězdných objektů kosmickým zářením a důsledky pro ‚Oumuamua. “ Je k dispozici na předtiskové stránce arxiv.org a dosud nebyla recenzována. Hlavním autorem je Vo Hong Minh Phan z Aachen University v Německu.
Tým vědců zkoumal čtyři různé typy ledu: dusík (N2), oxid uhelnatý (CO), oxid uhličitý (CO2) a metan (CH4). Poté zvážili kosmické záření v mezihvězdném prostředí (ISM) a jeho erozní účinek na led. Zvažovali také erozi, kterou by na ISO měly kolize mezi ledovými ISO a okolním plynem v ISM.
Výzkum bere v úvahu mnoho proměnných. Tok CR se může široce měnit a doba eroze pro daný ledový ISO se může lišit v závislosti na síle kosmického záření. Totéž platí pro setkání s plynem v ISM. A různé druhy ledu erodují také různou rychlostí.
Tento údaj ze studie ukazuje dobu eroze pro různé typy ledu. Čas v letech je uveden na svislé ose a poloměr objektu v metrech na vodorovné. Černá vodorovná čára je navrhovaná cestovní doba „Oumuamua“ 0,5 Gyr. Obrazový kredit: Phan et al 2021.
Je toho hodně, co o ‘Oumuamuovi nevíme. Vlastně o tom skoro nic nevíme. Nevíme, z čeho je vyroben, máme pouze odhadovaný rozsah jeho velikosti a vlastně nevíme, odkud pochází. Existuje jen málo důkazů, které by to přesvědčivě dokazovaly.
Ale přesto existují některé zajímavé možnosti.
Předchozí výzkum navrhl, že ‚Oumuamua by mohl být fragment ledu N2 z tělesa podobného Plutu v jiné sluneční soustavě. Tento scénář má „Oumuamua pocházející odněkud z Perseova paže asi před 0,5 Gyr. V tomto scénáři by počáteční velikost Oumuamua byla mezi 10 – 50 km (6 – 31 mil). Skutečná velikost v tomto rozmezí by byla určena především silou kosmického záření, kterému byl vystaven.
Vědci se na to podívali i jinak. Pokud nám formovací mechanismy pro různé ISO řeknou počáteční poloměr objektu, pak mohou nastavit limity vzdálenosti pro jeho původ na základě rychlosti objektu. Čím vyšší je rychlost ISO, tím větší je účinek eroze při srážkách s plynem uvnitř ISM. A na druhou stranu, čím pomaleji se ISO pohybuje, tím více času tráví vystavením kosmickému záření, což znamená, že by mělo rychleji erodovat.
Tato grafika z výzkumného dopisu ukazuje rychlost objektu v horizontále a maximální vzdálenost k místu narození ve vertikále pro dvě různé síly kosmického záření. Celá grafika se vztahuje k objektu o poloměru 10 km. Zelená svislá čára označuje rychlost objektu 10 km/s, což je srovnatelné s rychlostí ‚Oumuamua. Obrazový kredit: Phan et al 2021.
Tento typ výzkumu je v počátečních fázích. Autoři poukazují na to, že k většímu pokroku potřebujeme vědět více o různé síle kosmického záření v Mléčné dráze. 'Z tohoto příkladu je také jasné, že podrobnější studie prostorového profilu galaktických CRs by mohla pomoci osvětlit původ ISO procházejících sluneční soustavou,' píší.
O ‘Oumuamua víme jen čtyři roky. Studium ISO je v plenkách. Vzhledem k tomu, že jsou dosud známy pouze dvě ISO, není k dispozici mnoho tvrdých dat. Vzhledem k tomu, že v příštích několika letech budou k dispozici pokročilá pozorovací zařízení, jako je Observatoř Vera Rubin, budeme jich muset objevovat stále více.
Doufejme, že je objevíme na větší vzdálenost a budeme mít více času na jejich studium. Dokonce se mluví o misi, která může navštívit ISO, když si razí cestu naší sluneční soustavou.
ESA plánuje start mise Comet Interceptor v roce 2029. Interceptor by zaparkoval v bodě L2 Slunce-Země a čekal. Může tam sedět tři roky a čekat, až dorazí dosažitelná dlouhoperiodická kometa. Pak by mohl být odeslán ke studiu komety. Pokud nepřijde žádná vhodná kometa, mluví se o tom, že Interceptor by mohl být použit ke studiu ISO, pokud dorazí vhodná kometa. A Iniciativa pro mezihvězdná studia zahájila svou vlastní potenciální misi ISO nazvanou Project Lyra. Lyra je kosmická loď, která by mohla být vyslána k návštěvě ISO tak, že proletí kolem Jupitera nebo použije pokročilé systémy, jako je jaderný pohon.
Ale plánování a realizace misí trvá dlouho. A hodně musí jít správně. Mezitím si autoři myslí, že nejlepším způsobem, jak rozšířit naše znalosti, je rozšířit naše chápání síly kosmického záření v celé Mléčné dráze. Díky tomu bychom mohli alespoň lépe porozumět původu ISO. Kdo ví, co se naučíme?
Výzkumníci končí svůj dopis následovně: „Bylo by zajímavé začlenit podrobné modelování distribuce CR na galaktickém disku, aby se nastavila přísnější omezení na místo narození známých ISO, což by mohlo pomoci lépe objasnit jejich původ.“
Více:
- Výzkumný dopis: Eroze ledových mezihvězdných objektů kosmickým zářením a důsledky pro „Oumuamua“
- ESA Comet Interceptor
- Iniciativa pro mezihvězdná studia: Projekt Lyra
