v 19. října 2017 , první mezihvězdný objekt, který kdy byl zjištěn, proletěl kolem Země na cestě ze Sluneční soustavy. O méně než dva roky později byl detekován druhý objekt, snadno identifikovatelná mezihvězdná kometa označená jako 2I / Borisov . Vzhled těchto dvou objektů ověřil dřívější teoretickou práci, která dospěla k závěru, že mezihvězdné objekty (ISO) pravidelně vstupují do naší sluneční soustavy.
Otázka, jak často k tomu dochází, je od té doby předmětem značného výzkumu. Podle a nové studium pod vedením výzkumníků z Iniciativa pro mezihvězdná studia (i4is), zhruba 7 ISO ročně vstupuje do naší sluneční soustavy a sleduje předvídatelné oběžné dráhy, zatímco jsou zde. Tento výzkum by nám mohl v blízké budoucnosti umožnit vyslat kosmickou loď na setkání s jedním z těchto objektů.
Výzkum, který popisuje tato zjištění, provedlo několik výzkumníků z i4is, neziskové organizace věnující se realizaci mezihvězdného letu ve velmi blízké budoucnosti. K nim se připojili badatelé z Floridský technologický institut , Harvard's Ústav pro teorii a výpočty (ITC), Texaská univerzita v Austinu , Technická univerzita v Mnichově a Pařížská observatoř .
Oumuamua, jak se objevila pomocí dalekohledu Williama Herschela v noci 29. října. Queen’s University Belfast/William Herschel Telescope
Studie ‚Oumuamua v říjnu 2017 odstartovala revoluci v astronomii a studiu nebeských objektů. Nejen, že se jednalo o objekt, který se zformoval v jiném hvězdném systému, ale jeho příchod a detekce znamenaly velkou populaci takových objektů. Detekce 2I/Borisov v roce 2019 potvrdila to, co již mnozí astronomové tušili – že ISO vstupují do naší sluneční soustavy celkem pravidelně.
Kromě toho, že je Marshall Eubanks fyzik s i4is (a hlavní autor studie), je hlavním vědcem Space Initiatives Inc. a generální ředitel společnosti Společnost Asteroid Initiatives LLC . Jak řekl Universe Today prostřednictvím e-mailu, objev ‚Oumuamua a 2I/Borisov je významný způsobem, který nelze podceňovat:
„[Jen] tím, že se prokázalo, že existují, mělo to hluboký dopad a vytvořilo studijní obor téměř z ničeho (obor, který finanční úřady teprve začínají uznávat). Mezihvězdné objekty nám poskytují příležitost studovat a v budoucnu se doslova dotýkat exobodů desítky let před nejranějšími možnými misemi i k nejbližším hvězdám, jako je Proxima Centauri.
To vedlo k několika návrhům misí, které by se mohly setkat s budoucími ISO, které byly spatřeny procházející naším systémem. Jeden takový návrh byl Projekt Lyra , kterou badatelé z i4 sdíleli v a studie 2017 (s podporou od Asteroid Initiatives LLC). Jsou tu také ESA Kometa Interceptor mise, kterou plánují zahájit v roce 2029 na setkání s dlouhoperiodickou kometou.
Umělcova představa mezihvězdného objektu `Oumuamua, který při opouštění naší sluneční soustavy prochází odplyněním. Poděkování: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser
„Na potenciálních misích k mezihvězdným objektům jsme začali pracovat v roce 2017, hned po objevení ‚Oumuamua, a zpočátku jsme se spíše soustředili na pronásledování tohoto konkrétního objektu, na rozdíl od Seligman a Laughlin , který se zaměřil na ISO, které by mohly být objeveny v budoucnu,“ řekl Eubanks. 'Mise Comet Interceptor by spadala do podobné kategorie (buil-and-wait).'
Vzhledem k tomu, že ISO vznikly v jiné hvězdné soustavě, možnost studovat je zblízka by vědcům nabídla vhled do podmínek, které tam panují. Studium ISO je ve skutečnosti další nejlepší věcí k posílání mezihvězdných sond do sousedních hvězdných systémů. Každá taková mise s sebou samozřejmě nese spoustu technických problémů, nemluvě o nutnosti předběžného varování. Jak vysvětlil Eubanks:
„Existují dva základní typy misí – plánujte a čekejte, nebo spusťte a čekejte, mise, jako je ESA Comet Interceptor, a pronásledovací mise, které by byly potřeba k dosažení 1I/’Oumuamua. Je velmi nepravděpodobné, že se nějaké stíhací mise budou moci setkat s ustupujícím ISO – ty budou téměř jistě omezeny na rychlé průlety. Randezvous mise, mise pro přizpůsobení rychlostí a oběžné dráze nebo přistání ISO, budou vyžadovat předběžné varování.“
Pro ilustraci, když se astronomové poprvé dozvěděli o ‚Oumuamua, bylo to teprve poté, co se objekt již nejblíže přiblížil ke Slunci (neboli periheliový průchod) a těsně prošel kolem Země. Z tohoto důvodu měli pozorovatelé na pozorování pouhých 11 dní, když se dostal mimo sluneční soustavu a byl mimo dosah jejich přístrojů.
Umělecký dojem z 2I/Borisova za naší sluneční soustavou. Kredit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
V případě 2I/Borisov jej 30. srpna zahlédl amatérský astronom a výrobce dalekohledů Gennadiy Borisov.čt2019, zhruba tři měsíce předtím, než dosáhl perihélia (8čt, 2019). Ale pro budoucí mise, které se s nimi setkají, je nezbytné vědět co nejvíce o tom, jak často ISO přilétají a jak rychle cestují, když tak učiní.
V zájmu své studie se Eubanks a jeho kolegové snažili tyto dvě proměnné lépe omezit. Aby toho dosáhli, začali tím, že vzali v úvahu, jak je rychlost mezihvězdného objektu ovlivněna místní standard odpočinku (LSR) – střední pohyb hvězd, plynu a prachu v Mléčné dráze v blízkosti Slunce:
„Předpokládáme, že ISO pocházejí z hvězd a jejich planetárních systémů nebo jsou s nimi vytvořeny, a že poté, co budou samy o sobě, sdílejí stejnou galaktickou dynamiku jako hvězdy. K odhadu počtu těchto objektů v galaxii používáme dvě známé ISO, 1I/'Oumuamua a 2I/Borisov, účinnost minulých a současných astronomických průzkumů a odhady hvězdné rychlosti z mise Gaia k odhadu šíření rychlosti, kterou jsme měl očekávat.'
Zjistili, že za průměrný rok by Sluneční soustavu navštívilo až 7 ISO, které jsou podobné asteroidům. Mezitím by objekty jako 2I/Borisov (komety) byly vzácnější a objevovaly se jednou za 10 až 20 let. Dále zjistili, že mnoho z těchto objektů se bude pohybovat vyššími rychlostmi než 'Oumuamua - která se pohybovala rychlostí přes 26 km/s před a po zachycení impulsu ze Slunce.
Roj kosmických lodí s laserovými plachtami opouštějící sluneční soustavu. Kredit: Adrian Mann
Znalost těchto parametrů pomůže vědcům připravit se na možné mise setkání s ISO, čemuž se Eubanks a jeho kolegové podrobněji věnovali v předchozí studii – “ Interstellar nyní! Mise k průzkumu blízkých mezihvězdných objektů .“ Jako vesmír dnes v té době hlášeno studie se zabývala širším rozsahem potenciálních ISO a proveditelností jejich dosažení.
Mezitím tato nejnovější studie poskytuje základní informace, které podpoří plánování a realizaci těchto misí. Kromě projektu Lyra a Comet Interceptor ESA existuje mnoho návrhů na kosmické lodě, které by se mohly setkat s mezihvězdnými objekty (nebo dokonce sami podniknout mezihvězdnou cestu).
Tyto zahrnují Projekt Vážka , malá kosmická loď a laserová plachta, která byla předmětem koncepční designové studie pořádané společností Iniciativa pro mezihvězdná studia (i4iS) v roce 2013. Další je Průlomový Starshot , koncept navrhl Yuri Milner and Průlomové iniciativy to také vyžaduje, aby byla na Alpha Centauri odeslána malá kosmická loď pomocí světelné plachty a výkonného laserového pole.
Tento návrh v posledních letech vyslovil Prof. Abraham Loeb a Prof. Manasvi Lingam . Zatímco Leob je zakladatelem ITC a předsedou poradního výboru Starshot, Lingham je dlouholetým výzkumníkem v ITC a spoluautorem „Interstellar Now!“. a tento nejnovější papír. Kromě přechodu mezi hvězdy byly tyto koncepty navrženy jako možný způsob „pronásledování objektů“, které vstupují do naší sluneční soustavy.
Tak či onak, brzy dosáhneme vrcholu u jiných hvězdných systémů! A vědět, jak zachytit a studovat předměty, které nám pravidelně kopou do cesty, je dobrý způsob, jak začít!
Další čtení: arXiv
