Mezihvězdné objekty jako Oumuamua se pravděpodobně zřítí do Slunce každých zhruba 30 let a 2 projdou po oběžné dráze Merkuru
Na 19. října 2017 , Panoramatický průzkumný dalekohled a systém rychlé reakce -1 (Pan-STARRS-1) na Havaji oznámila vůbec první detekci mezihvězdného objektu pojmenovaného 1I/2017 U1 (také znám jako ‚Oumuamua). V následujících měsících byla provedena četná následná pozorování, abychom se o tomto návštěvníkovi dozvěděli více a také vyřešili spor o to, zda se jednalo o kometa a asteroid .
Spíše než vyřešení sporu dodatečná pozorování jen prohloubila záhadu, dokonce dala podnět k domněnkám, že by se mohlo jednat o mimozemská sluneční plachta . Z tohoto důvodu se vědci velmi zajímají o nalezení dalších příkladů objektů podobných ‚Oumuamua‘. Podle a nedávné studie týmem harvardských astrofyziků je možné, že mezihvězdné objekty vstoupí do našeho systému a skončí tak, že poněkud pravidelně zapadnou do našeho Slunce.
Studie, ' Zahřívání na ‘Oumuamua “, se nedávno objevil online a byl předložen k publikaciAstrophysical Journal Letters. Studii provedl John Forbes – člen Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics’ Ústav pro teorii a výpočty (ITC) – a Prof. Abraham Loeb – ředitel ITC, Frank B. Baird Jr. Prof. of Science a vedoucí katedry astronomie na Harvardské univerzitě.
Abychom to shrnuli, když byl ‚Oumuamua poprvé detekován, objekt byl asi 0,25 AU od Slunce a již byl na cestě ze sluneční soustavy. Na základě jeho trajektorie se dospělo k závěru, že ‚Oumuamua byl extrasolárního původu, spíše než že by to byl dlouhodobý objekt, který pochází z Oortova oblaku. Astronomové také zaznamenali, že se zdálo, že má vysokou hustotu (což svědčí o kamenitém a kovovém složení) a že se rychle otáčí.
To vedlo k teorii, že spíše než být mezihvězdnou kometou, ‚Oumuamua byla ve skutečnosti mezihvězdným asteroidem. To bylo v souladu se skutečností, že při nejbližším přiblížení ke Slunci nezaznamenal žádný únik plynu ani nevytvořil ohon. Když si však ‚Oumuamua začala razit cestu ven ze sluneční soustavy, další výzkumný tým poznamenal, že zaznamenal zvýšení rychlosti.
Toto podivné chování opět vedlo vědce k hypotéze, že ‚Oumuamua by mohla být kometa, protože odplynění v důsledku slunečního ohřevu by vysvětlilo její náhlou změnu rychlosti. Bohužel, mezi skutečností, že objekt nezažil žádný únik plynu blíže ke Slunci nebo zažil rychlý vývoj ve svém rotaci (který doprovází náhlé uvolnění materiálu), byli vědci opět bezradní.
Jak bylo uvedeno, z toho vznikla myšlenka, že „Oumuamua by ve skutečnosti mohla být lehká plachta, která byla původně navržena v r. další studie od prof. Loeba a Shmuela Bialyho (postdoktorský výzkum s ITC). Lehká plachta je v podstatě forma kosmické lodi, která se spoléhá na radiační tlak, aby generovala pohon, což by vysvětlovalo, proč se objekt zrychlil, když se vzdaloval od Slunce.
Bez ohledu na jeho skutečnou povahu, skutečnost, že se ‚Oumuamua vzpíral klasifikaci, z něj učinila předmět velkého zájmu. Jak řekl profesor Loeb Universe Today:
„Objev `Oumuamua nám umožňuje kalibrovat množství mezihvězdných objektů jeho velikosti na základě doby průzkumu a citlivosti dalekohledů Pan STARRS. Na jednu hvězdu v Mléčné dráze by měl být zhruba kvadrilion (10^15) takových objektů. Malá část těchto objektů projde blízko Jupiteru a kopne do něj natolik, že uvízne v soustavě.“
V předchozí studium , Prof. Loeb a Manasvi Lingam (postdoktorand s ITC) vypočítali, že Sluneční soustava hostí odhadem 6 000 uvězněných mezihvězdných objektů. V návaznosti studie , Loeb a Amir Siraj identifikovali čtyři kandidáty pro možnou studii a uvedli, že mnoho dalších bude pravděpodobně nalezeno Velký synoptický dalekohled (LSST) – které by dokonce mohla v blízké budoucnosti studovat robotická mise.
'Toto je jeden způsob, jak se dozvědět o struktuře a složení mezihvězdných objektů podobných Oumuamua,' řekl Loeb. „V našem novém článku jsme místo toho navrhli studovat páru produkovanou, když takové objekty procházejí blízko Slunce a odpařují se intenzivním slunečním teplem. Vypočítali jsme pravděpodobnost, že se to stane, přičemž jsme měli na paměti, že 'Oumuamua nevykazovala žádné známky kometárního ohonu nebo plynu na bázi uhlíku, protože neprošla dostatečně blízko ke Slunci.
Tento návrh by stavěl na dobře zavedené tradici zkoumání spekter komet, když procházejí blízko Slunce, aby se dozvěděli více o jejich původu. Stanovením rychlosti produkce vody, dvouatomového uhlíku (C2), kyanidu (CN) a aminoradikálů (NH2) – stejně jako dynamických vlastností komety – jsou vědci schopni určit, kterou část protoplanetárního disku kometa pravděpodobně bude mít. vytvořili se v.
Forbes a Loeb se pomocí tohoto na tělesa ve Sluneční soustavě snažili omezit, jak často mezihvězdní návštěvníci procházejí blízko našeho Slunce. Ta spočívala v použití známé dráhy `Oumumua a metody Monte Carlo (kde se k získání číselných hodnot používá náhodné vzorkování) k určení očekávaného rozložení drah mezihvězdných objektů v blízkosti Slunce.
Z toho byli schopni získat odhady o tom, jak často se objekty srazí s naším Sluncem a kolik z nich je pravděpodobně mezihvězdného původu. Jak řekl Loeb:
'Zjistili jsme, že takové objekty se srazí se Sluncem jednou za 30 let, přičemž kolem 2 projdou každý rok na oběžné dráze Merkuru.' Identifikovali jsme preferovanou orientaci drah mezihvězdných objektů a došli jsme k závěru, že alespoň jeden ze známých objektů Sluneční soustavy je extrasolárního původu.
Umělecký dojem z prvního mezihvězdného asteroidu/komety, „Oumuamua“. Tento unikátní objekt byl objeven 19. října 2017 dalekohledem Pan-STARRS 1 na Havaji. Kredit: ESO/M. Kornmesser
Forbes a Loeb také identifikovali pravděpodobné orbitální orientace, které by extrasolární objekty měly v naší Sluneční soustavě, pomocí dat z Mezinárodní nebeský referenční systém (ICRS). Stejně jako v předchozí studii provedené Loebem a Lingamem dokonce identifikovali některé známé objekty ve sluneční soustavě, které mají tyto orientace.
Ty byly čerpány z JPL NASA Databáze malých těl, z nichž většina patří do skupiny Kreutz – rodiny komet Sungrazing, které mají oběžné dráhy, které je přivádějí extrémně blízko ke Slunci v perihéliu. Z nich Forbes a Loeb identifikují několik, které by mohly být mezihvězdného původu na základě sklonu jejich drah.
'V budoucnu bude LSST pravděpodobně objeveno mnohem více mezihvězdných objektů,' řekl Loeb. „Další dalekohled s potenciálem objevit komety pasoucí se na Slunci se blíží Sluneční dalekohled Daniel K. Inoue (DKIST) , která se nachází hned vedle observatoře Pan STARRS na hoře Haleakala na Havaji. DKIST bude pozorovat Slunce ve vysokém prostorovém a časovém rozlišení a je vybavena více spektro-polarimetry. Schopnosti DKIST studovat komety s pásy Slunce mohou být omezeny tím, že nemá koronograf, který by sluneční světlo blokoval, ale jeho bezprecedentní citlivost a rozlišení mohou přinést zajímavé objevy.'
Tato nejnovější studie by mohla pomoci informovat o budoucích studiích mezihvězdných objektů, které by mohly odhalit, jaké druhy podmínek jsou přítomné v extrasolárních systémech, aniž by bylo nutné vysílat robotické mise, aby je přímo studovaly. Za předpokladu, že některé z těchto objektů jsou umělé povahy, mohly by také vyřešit Fermiho paradox!
Od objevu ‚Oumuamua (a kvůli naší neschopnosti vyřešit otázku jeho skutečné povahy) vědci dychtivě hledají další mezihvězdný objekt v naší sluneční soustavě ke studiu. Vědět, že už tam nějaké jsou a které by mohly být velmi brzy studovány, je vzrušující vyhlídka. Ať tak či onak, musíme se o tomto vesmíru, který obýváme, hodně naučit!
Další čtení: arXiv