Astronomi končno mislijo, da razumejo, od kod je prišel medzvezdni objekt Oumuamua in kako je nastal
'Oumuamua je povzročila precejšnje razburjenje, ko je obiskala naše Osončje leta 2017. Vendar ni dolgo ostala, in ko so jo 19. oktobra opazili s teleskopom Pan-STARRS na Havajih, je že odhajala. Toda njegov videz v našem delu vesolja je sprožil veliko domnev o njegovi naravi in izvoru.
Nekatere od teh domnev so bile naravnost neumne, a nenavadno prepričljive. Nekateri razburljivi umi so mislili, da bi lahko bila vesoljska ladja. Sčasoma so prevladale hladnejše glave in njegova identiteta kot artefakt nezemeljske inteligence je izginila z naslovnic. Aforizem Carla Sagana, da ' Izredne trditve zahtevajo izredne dokaze « je držal trdno.
Zdaj je resno znanstveno raziskovanje narave 'Oumuamua' razkrilo njen verjeten izvor: kot delček njegovega matičnega telesa, ki so ga raztrgale plimske sile njegove zvezde gostiteljice.
Par znanstvenikov je rezultate svojih raziskav objavil v reviji Nature Astronomy. Članek ima naslov » Razdrobljenost plimovanja kot izvor 1I/2017 U1 („Oumuamua) .” Astronoma sta Yun Zhang iz Nacionalnih astronomskih observatorijev Kitajske akademije znanosti in Douglas N. C. Lin s kalifornijske univerze Santa Cruz. Yun Zhang je glavni avtor.
Umetnikov vtis, da je Oumuamua zapustil Osončje. Zasluge: NASA
Oumuamua je bil prvi znani medzvezdni objekt, ki je obiskal naše Osončje. Nedavno je bil tudi komet 2I/Borisov potrjen kot medzvezdni objekt. Na žalost ni veliko časa za preučevanje teh objektov, zato so astronomi v tem primeru obsežno uporabljali simulacije.
V uvodu svojega prispevka avtorji pišejo: »Tukaj s številčnimi simulacijami pokažemo, da je mogoče 'Oumuamua podobne ISO-je množično proizvesti z obsežno fragmentacijo plimovanja in jih izločiti med tesnimi srečanji njihovih hlapljivih starševskih teles z njihovimi zvezdami gostitelji.« Pravijo, da njihova teorija tvorbe dobro razloži vse nenavadne lastnosti Oumuamua.
'Pokazali smo, da lahko medzvezdni objekti, podobni Oumuamua, nastanejo z obsežno razdrobljenostjo plimovanja med tesnim srečanjem njihovih starševskih teles z zvezdami gostitelji in jih nato izvržejo v medzvezdni prostor,' je dejal Lin v izjava za javnost .
'Oumuamua ima res nenavadne lastnosti in to je privedlo do nekaterih špekulacij o njegovem možnem nezemeljskem poreklu. Je podolgovat in ne približno okrogle oblike kot drugi predmeti. Ima tudi suho površino in potuje skozi vesolje v zmedenih vrtečih se gibih. ena papir iz 2018 je dejal: 'Oumuamua je verjetno padla znotraj svojega matičnega planetarnega sistema in bo še naprej padala tudi potem, ko bo zapustila naš.' Ta isti dokument je izračunal, da bi trajalo približno 1 milijardo let, da bi se to vrtilno gibanje ublažilo.
Avtorji tega novega članka se strinjajo, da je „Oumuamua zmeden predmet, vendar pravijo, da je očitno naravnega izvora.
'To je res skrivnosten predmet, vendar nekateri znaki, kot so njegove barve in odsotnost radijskega oddajanja, kažejo na to, da je 'Oumuamua naravni predmet,' je dejal Zhang.
'Naš cilj je pripraviti izčrpen scenarij, ki temelji na dobro razumljenih fizikalnih načelih, da združimo vse mamljive namige,' je dodal Lin.
Ena od ugank, ki obkrožajo Oumuamua, je njegova suha površina. To je zmedeno, ker so astronomi mislili, da bodo medzvezdni objekti kometi, ki nastanejo nekje v ledenih delih vesolja in so bogati s hlapnimi snovmi. Ker se te hlapne snovi sublimirajo, ko jih segreje sonce, kar ustvarja vidno komo, so mislili, da jih bodo najprej opazili. Medtem ko nas je obiskal vsaj eden medzvezdni komet od takrat je bilo še vedno presenetljivo, da je bil suh, brez ledu Oumuamua naš prvi potrjeni medzvezdni obiskovalec. Ker pa je suh in skalnat kot asteroid, je bil njegov izvor nejasen.
Potem ko nas je obiskal Oumuamua, je to privedlo do izbruha znanstvenega razmišljanja. Raziskovalci so menili, da jih mora biti več. Še več.
Ta diagram prikazuje orbito medzvezdnega asteroida 'Oumuamua, ko gre skozi Osončje. Za razliko od vseh drugih asteroidov in kometov, ki smo jih opazili prej, to telo ni vezano z gravitacijo na Sonce. Prišel je iz medzvezdnega prostora in se tja vrnil po kratkem srečanju z našim zvezdnim sistemom. Njegova hiperbolična orbita je zelo nagnjena in zdi se, da se ni približala nobenemu drugemu telesu Osončja na poti. Zasluge: ESO/K. Meech et al.
'Odkritje 'Oumuamua pomeni, da je populacija kamnitih medzvezdnih objektov veliko večja, kot smo prej mislili,' je dejal Zhang. »V povprečju bi moral vsak planetarni sistem skupaj izvreči približno sto bilijonov predmetov, kot je 'Oumuamua. Za izdelavo tovrstnega predmeta moramo zgraditi zelo pogost scenarij.'
Zhang in Lin sta se osredotočila na simulacije, ki vključujejo motnje plimovanja. Primer tega je komet Shoemaker-Levy 9. Ko se je preveč približal Jupitru, je gravitacija plinskega velikana razbila komet na koščke, ki so nato strmoglavili v planet. Ista sila bi lahko povzročila razpad 'Oumuamuinega matičnega telesa v njegovem izvornem sončnem sistemu in bi lahko drobce, kot je Oumuamua, pognala na poti v medzvezdni prostor.
Komet Shoemaker-Levy 9 se je razpadel na številne fragmente (zgornja leva fotografija), ki so kasneje drug za drugim trčili v Jupitrovo južno poloblo in ustvarili niz temnih madežev julija 1994. Ista vrsta plimskih sil bi lahko razbila 'Oumuamuino starševsko telo narazen . Zasluge: NASA/ESA
Modeliranje para je pokazalo, da bi ta ista sila lahko ustvarila podolgovate fragmente, kot je 'Oumuamua'. »Podolgovata oblika je bolj prepričljiva, če upoštevamo variacijo trdnosti materiala med zvezdnim srečanjem. Razmerje med dolgo osjo in kratko osjo je lahko celo večje od deset proti ena,' je dejal Zhang.
Kaj pa vročina ob bližnjem srečanju z zvezdnikom gostiteljem?
Njihovo modeliranje je pokazalo, da bi bližnje srečanje stopilo površino 'Oumuamua, in ko bi zapustila bližino zvezde, bi se površina ponovno zgostila in utrdila. Ta zdaj trdna skorja bi ohranila podolgovato obliko.
Ta ista toplota bi odstranila tudi hlapne snovi iz 'Oumuamua, čeprav bi jih lahko nekatere še vedno zaklenile v notranjost. 'Difuzija toplote med procesom motenj zvezdnega plimovanja prav tako porablja velike količine hlapnih snovi, kar ne samo pojasnjuje' Oumuamua površinske barve in odsotnost vidne kome, ampak tudi pojasnjuje domnevno suhost medzvezdnega prebivalstva,' je dejal Zhang. 'Kljub temu lahko nekatere hlapne snovi pri visoki sublimacijski temperaturi, zakopane pod površjem, kot je vodni led, ostanejo v kondenzirani obliki.'
Ta zakopan vodni led bi lahko pojasnil tudi 'pospešen odhod Oumuamue iz naše soseščine'. Če imata dva astronoma prav, bi lahko sonce sublimiralo ta vodni led, odvajanje plina pa bi lahko povzročilo pospešek.
Umetnikov vtis medzvezdnega predmeta, 'Oumuamua, ki doživlja odplin, ko zapusti naš sončni sistem. Zasluge: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser
'Scenarij razdrobljenosti plimovanja ne zagotavlja le načina za oblikovanje enega samega' Oumuamua, ampak predstavlja tudi veliko populacijo medzvezdnih objektov, podobnih asteroidom,' je dejal Zhang.
Na koncu Zhang in Lin mislita, da sta uspela. Njihova razlaga, čeprav je bila začetna, je veliko bolj verodostojna kot nekateri bolj navdušeni predlogi, ki so se pojavili, ko se je prvič pojavil Oumuamua.
'Sklepamo, da so predniki 'Oumuamua podobnih ISO-jev lahko kilometer veliki kometi z dolgim obdobjem iz Oortovih oblakov, kilometer veliki preostali planetezimali iz diskov naplavin ali telesa velikosti planeta pri nekaj AU, ki krožijo okoli glavnega niza -zaporedne zvezde ali bele palčke. Ti zagotavljajo obilne rezervoarje, ki upoštevajo 'stopnjo pojavljanja Oumuamua.'
Nato gredo še malo dlje in se sprašujejo, kakšno vlogo bi lahko imeli medzvezdni objekti, kot je Oumuamua, pri širjenju življenja po vesolju.
'V našem poskusu obravnavanja verjetnih vzrokov za vse vidike uganke 'Oumuamua' poudarjamo množičnost in robustnost asteroidne difuzije ISO med bližnjimi in daljnimi zvezdami. Ker ta bivanja potekajo skozi domene bivalnih območij, ni mogoče izključiti možnosti panspermije, ki jo nosijo (z vzdevkom sola lapis, alias nevezani nekometni asteroidni objekti).
»To je zelo novo področje. Ti medzvezdni objekti bi lahko zagotovili kritične namige o tem, kako se planetarni sistemi oblikujejo in razvijajo,' je dejal Zhang v sporočilu za javnost.
Raziskovalni teleskop LSST ali Vera Rubin, ki se gradi v Cerro Pachonu v Čilu. Ko bo aktiven, bi morali opaziti veliko več medzvezdnih objektov, ko obiščejo naše Osončje. Zasluge slike: LSST
To je res prva razpoka človeštva pri razumevanju teh medzvezdnih objektov. Enkrat Observatorij Vera Rubin je aktiven, nam bo njegova močna sposobnost zaznavanja prehodnih predmetov na nebu verjetno dala veliko več priložnosti za njihovo preučevanje. 'Oumuamua je le vrh ledene gore. Predvidevamo, da bo prihodnjih opazovanj na prihajajočem Observatoriju Vera C. Rubin odkrilo veliko več medzvezdnih obiskovalcev s podobnimi lastnostmi,« je dodal Lin.
Več:
- Izjava za javnost: Teorija nove formacije pojasnjuje skrivnostni medzvezdni objekt Oumuamua
- Raziskovalna naloga: Razdrobljenost plimovanja kot izvor 1I/2017 U1 („Oumuamua)
- Vesolje danes: Oumuamua 2.0? Videti je, kot da nov medzvezdni objekt prehaja skozi sončni sistem