Межзвездные объекты, такие как Оумуамуа, очевидно падают на солнце каждые 30 лет. 19 октября 2017 года телескоп Панорамной съемки и Система быстрого реагирования-1 (Pan-STARRS-1) на Гавайях объявили о первом в истории обнаружении межзвездного объекта, названного 1I / 2017 U1 (он же «Oumuamua»). В последующие месяцы были проведены многочисленные последующие наблюдения, чтобы узнать больше об этом посетителе, а также разрешить спор о том, была ли это комета и астероид.

Вместо того, чтобы разрешить спор, дополнительные наблюдения только углубили загадку, даже породив предположения, что это может быть внеземной солнечный парус. По этой причине ученые очень заинтересованы в поиске других примеров объектов, похожих на Оумуамуа. Согласно недавнему исследованию группы астрофизиков Гарварда, вполне возможно, что межзвездные объекты попадают в нашу систему и в конечном итоге попадают на наше солнце несколько регулярно.

Исследование «Поднятие жара на Оумуамуа» недавно появилось в Интернете и было представлено для публикации в журнале Astrophysical Journal Letters . Исследование было проведено Джоном Форбсом – научным сотрудником Института теории и вычислений (ITC) Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики – и профессором Абрахамом Лоебом – директором ITC, профессором Фрэнком Б. Байрдом-младшим из Наука и заведующая кафедрой астрономии Гарвардского университета.

Напомним, что когда Оумуамуа был впервые обнаружен, объект находился на расстоянии около 0,25 а.е. от Солнца и уже выходил из Солнечной системы. Исходя из его траектории, был сделан вывод, что «Уумуамуа был внелунного происхождения, а не долгопериодным объектом, возникшим в Облаке Оорта. Астрономы также отметили, что он, похоже, имеет высокую плотность (что указывает на скальную и металлическую композицию) и что он быстро вращался.

Это породило теорию о том, что Оумуамуа, а не межзвездная комета, фактически был межзвездным астероидом. Это соответствовало тому факту, что он не испытывал никакого выделения газа или образования хвоста, когда приближался к солнцу. Однако, когда Оумуамуа начал выходить из Солнечной системы, другая исследовательская группа заметила, что он испытал увеличение скорости.

Это странное поведение вновь привело ученых к гипотезе о том, что «Оумуамуа может быть кометой, поскольку дегазация в результате солнечного нагрева объясняет его внезапное изменение скорости. К сожалению, из-за того, что объект не испытал никакого выделения газа ближе к Солнцу или испытал быструю эволюцию своего вращения (что сопровождает внезапное высвобождение материала), ученые снова оказались в растерянности.

Как уже отмечалось, это породило идею о том, что «Оумуамуа на самом деле может быть легким парусом», что первоначально было предложено в другом исследовании проф. Лоэба и Шмуэля Биали (исследование постдока с ITC). По сути, легкий парус – это форма космического корабля, который использует радиационное давление для генерации движителя, что объясняет, почему объект ускорился при удалении от солнца.

Независимо от его истинной природы, тот факт, что Оумуамуа бросил вызов классификации, сделал его предметом большого интереса. Как сказал сегодня профессор Вселенной Леб:

«Открытие Oumuamua позволяет нам калибровать обилие межзвездных объектов по их размеру, основываясь на времени съемки и чувствительности телескопов Pan STARRS. На Млечном Пути должно быть примерно четыре миллиарда (1015) таких объектов на звезду. Небольшая часть этих объектов проходит возле Юпитера и пинает его достаточно, чтобы попасть в Системную Систему ».

В предыдущем исследовании проф. Лоэб и Манасви Лингам (исследователь постдоков при ITC) подсчитали, что в солнечной системе находится около 6000 захваченных межзвездных объектов. В последующем исследовании Лоэб и Амир Сирадж определили четырех кандидатов для возможного исследования и указали, что многие другие, скорее всего, будут найдены с помощью Большого синоптического обзорного телескопа (LSST) – который может быть даже изучен роботизированной миссией в ближайшем будущем.

«Это один из способов узнать о структуре и составе межзвездных объектов типа Oumuamua», – сказал Леб. «В нашей новой статье мы предложили вместо этого изучать пары, образующиеся, когда такие объекты проходят вблизи Солнца и испаряются под действием интенсивного солнечного тепла. Мы рассчитали вероятность того, что это произойдет, имея в виду, что «Уумуамуа не обнаружил никаких признаков хвоста кометы или газа на основе углерода, поскольку он не проходил достаточно близко к солнцу».

Это предложение будет основано на устоявшейся традиции изучения спектров комет, когда они проходят близко к солнцу, чтобы узнать больше об их происхождении. Определяя скорость производства воды, двухатомного углерода (C2), цианида (CN) и аминорадикалов (NH2), а также динамические свойства кометы, ученые могут определить, какая часть протопланетного диска комета может сформировались в.

Применяя это к телам в солнечной системе, Форбс и Лоеб стремились ограничить, как часто межзвездные посетители проходят вблизи нашего Солнца. Это состояло из использования известной орбиты Оумумуа и метода Монте-Карло (где случайная выборка используется для получения числовых значений) для определения ожидаемого распределения орбит межзвездных объектов в окрестности Солнца.

Исходя из этого, они смогли получить оценки того, как часто объекты сталкиваются с нашим Солнцем, и сколько из них могут быть межзвездного происхождения. Как сказал Леб:

«Мы обнаружили, что такие объекты сталкиваются с солнцем один раз в 30 лет, в то время как около 2 проходят на орбите Меркурия каждый год. Мы определили предпочтительные ориентации для орбит межзвездных объектов и пришли к выводу, что по крайней мере один из известных объектов солнечной системы имеет внеполосное происхождение ».

Форбс и Лоеб также определили вероятные орбитальные ориентации, которые могут иметь внесолнечные объекты в нашей солнечной системе, используя данные Международной небесной системы отсчета (ICRS). Как и в предыдущем исследовании, проведенном Лоэбом и Лингамом, они даже идентифицировали некоторые известные объекты в Солнечной системе, которые имеют эти ориентации.

Они были взяты из базы данных малых тел НАЛС, представленной НАСА, большая часть которой принадлежит группе Крейца – семейству солнечных комет, орбиты которых приближают их к перигелию очень близко к солнцу. Из них Форбс и Лоеб идентифицируют несколько, которые могут быть межзвездного происхождения по склонности их орбит.

«В будущем LSST, вероятно, обнаружит еще много межзвездных объектов», – сказал Леб. «Еще одним телескопом, способным обнаружить солнечные кометы, является грядущий солнечный телескоп Даниэля К. Иноуэ (DKIST), который расположен в непосредственной близости от обсерватории Pan STARRS на горе Халеакала на Гавайях. DKIST будет наблюдать солнце с высоким пространственным и временным разрешением и оснащен несколькими спектрополяриметрами. Возможности DKIST по изучению пасущихся на солнце комет могут быть ограничены отсутствием коронографа для блокировки солнечного света, но его беспрецедентная чувствительность и разрешение могут привести к интересным открытиям ».

Это последнее исследование могло бы помочь в будущих исследованиях межзвездных объектов, которые могли бы выявить, какие условия присутствуют в внесолнечных системах без необходимости отправлять роботизированные миссии для их непосредственного изучения. Предполагая, что некоторые из этих объектов являются искусственными по своей природе, они также могут разрешить парадокс Ферми.

Со времени открытия Оумуамуа (и из-за нашей неспособности решить вопрос о его истинной природе) ученые стремились найти еще один межзвездный объект в нашей солнечной системе для изучения. Зная, что они уже есть, и которые могут быть изучены очень скоро, это захватывающая перспектива. В любом случае, мы многое узнаем об этой вселенной, в которой мы живем.

По материалам phys.org