Astronomi konačno misle da razumiju odakle je došao međuzvjezdani objekt Oumuamua i kako je nastao
'Oumuamua je izazvala poprilično pomutnju kada je posjetila naš Sunčev sustav 2017. Međutim, nije se dugo zadržala, a kada je 19. listopada uočena s teleskopom Pan-STARRS na Havajima, već je odlazila. Ali njegova pojava u našem dijelu svemira iznjedrila je mnogo nagađanja o njegovoj prirodi i podrijetlu.
Neka od tih pretpostavki bila su potpuno glupa, ali neobično uvjerljiva. Neki uzbuđeni umovi mislili su da bi to mogao biti svemirski brod. S vremenom su prevladale hladnije glave i njegov identitet kao artefakt vanzemaljske inteligencije nestao je s naslova. Aforizam Carla Sagana da ' Izvanredne tvrdnje zahtijevaju izvanredne dokaze ” čvrsto držao.
Sada je ozbiljno znanstveno istraživanje 'Oumuamuine prirode otkrilo njezino vjerojatno podrijetlo: kao fragment njegovog matičnog tijela, koje su rastrgale plimne sile njegove zvijezde domaćina.
Par znanstvenika objavio je rezultate svog istraživanja u časopisu Nature Astronomy. Rad nosi naslov “ Fragmentacija plime i oseke kao porijeklo 1I/2017 U1 ('Oumuamua) .” Astronomi su Yun Zhang iz Nacionalnog astronomskog opservatorija Kineske akademije znanosti i Douglas N. C. Lin sa Sveučilišta California, Santa Cruz. Yun Zhang je glavni autor.
Umjetnikov dojam o napuštanju Oumuamue iz Sunčevog sustava. Zasluge: NASA
'Oumuamua je bio prvi poznati međuzvjezdani objekt koji je posjetio naš Sunčev sustav. Nedavno je komet 2I/Borisov također potvrđen kao međuzvjezdani objekt. Nažalost, nema puno vremena za proučavanje ovih objekata, pa su astronomi u ovom slučaju intenzivno koristili simulacije.
U uvodu svog rada, autori pišu 'Ovdje numeričkim simulacijama pokazujemo da se 'ISO-ovi nalik Oumuamua-u mogu plodno proizvoditi kroz opsežnu fragmentaciju plime i oseke i izbaciti tijekom bliskih susreta njihovih matičnih tijela bogatih hlapljivim tvarima sa njihovim zvijezdama domaćinima.' Kažu da njihova teorija formacije dobro objašnjava sva neobična svojstva Oumuamue.
'Pokazali smo da se 'međuzvjezdani objekti slični Oumuamui mogu proizvesti kroz opsežnu fragmentaciju plime tijekom bliskih susreta njihovih matičnih tijela sa njihovim zvijezdama domaćinima, a zatim ih izbaciti u međuzvjezdani prostor,' rekao je Lin u priopćenje za javnost .
'Oumuamua ima neobične karakteristike i to je dovelo do nekih nagađanja o njegovom mogućem izvanzemaljskom podrijetlu. Izduženo je, a ne otprilike okruglog oblika kao drugi predmeti. Također ima suhu površinu i putuje kroz svemir u zagonetnom prevrtanju. Jedan Rad iz 2018 rekao je 'Oumuamua je vjerojatno bila postavljena da se koprca unutar svog matičnog planetarnog sustava i ostat će se rušiti i nakon što napusti naš.' Taj isti rad izračunao je da će trebati oko milijardu godina da se to prevrtanje priguši.
Autori ovog novog rada slažu se da je 'Oumuamua zagonetan objekt, ali kažu da je očito prirodnog porijekla.
'To je stvarno misteriozan objekt, ali neki znakovi, poput njegovih boja i odsutnosti radio-emisije, ukazuju na to da je 'Oumuamua prirodni objekt', rekao je Zhang.
'Naš cilj je osmisliti sveobuhvatan scenarij, temeljen na dobro shvaćenim fizičkim principima, kako bismo spojili sve zapanjujuće tragove', dodao je Lin.
Jedna od zagonetki koje okružuju 'Oumuamua je njegova suha površina. To je zbunjujuće jer su astronomi mislili da će međuzvjezdani objekti biti kometi, negdje nastali u ledenim dijelovima svemira i bogati hlapljivim tvarima. Budući da te hlapljive tvari sublimiraju kada ih zagrije Sunce, stvarajući vidljivu komu, mislili su da će ih prvi uočiti. Dok nas je barem jedan posjetio međuzvjezdani komet od tada je još uvijek bilo iznenađujuće da je suhi, bez leda 'Oumuamua bio naš prvi potvrđeni međuzvjezdani posjetitelj. Ali budući da je suh i kamenit poput asteroida, to je njegovo podrijetlo učinilo nejasnim.
Nakon što nas je 'Oumuamua posjetio, to je dovelo do provale znanstvenog razmišljanja. Istraživači su smatrali da ih mora biti više. Puno više.
Ovaj dijagram prikazuje orbitu međuzvjezdanog asteroida 'Oumuamua dok prolazi kroz Sunčev sustav. Za razliku od svih prije promatranih asteroida i kometa, ovo tijelo nije vezano gravitacijom za Sunce. Došao je iz međuzvjezdanog prostora i tamo će se vratiti nakon kratkog susreta s našim zvjezdanim sustavom. Njegova hiperbolička orbita je jako nagnuta i čini se da se nije približilo nijednom drugom tijelu Sunčevog sustava na svom putu. Zasluge: ESO/K. Meech i sur.
'Otkriće 'Oumuamua implicira da je populacija stjenovitih međuzvjezdanih objekata mnogo veća nego što smo mislili', rekao je Zhang. “U prosjeku bi svaki planetarni sustav trebao izbaciti ukupno oko sto bilijuna objekata poput ‘Oumuamua. Moramo konstruirati vrlo uobičajen scenarij za proizvodnju ovakve vrste objekta.”
Zhang i Lin usredotočili su se na simulacije koje uključuju poremećaj plime i oseke. Primjer za to je komet Shoemaker-Levy 9. Kada se previše približio Jupiteru, gravitacija plinovitog diva razbila je komet u komade, koji su se zatim srušili na planet. Ista sila mogla bi uzrokovati razbijanje 'Oumuamuinog roditeljskog tijela u njegovom Sunčevom sustavu podrijetla i mogla bi potjerati fragmente poput Oumuamue na putanje u međuzvjezdani prostor.
Komet Shoemaker-Levy 9 raspao se na mnoge fragmente (gornja lijeva fotografija) koji su kasnije jedan za drugim udarili u Jupiterovu južnu hemisferu stvarajući niz tamnih mrlja u srpnju 1994. Ista vrsta plimnih sila mogla je razbiti 'Oumuamuino roditeljsko tijelo . Zasluge: NASA/ESA
Modeliranje para pokazalo je da ta ista sila može stvoriti duguljaste fragmente poput 'Oumuamua'. “Izduženi oblik je uvjerljiviji kada uzmemo u obzir varijaciju čvrstoće materijala tijekom susreta sa zvijezdama. Omjer duge i kratke osi može biti čak i veći od deset prema jedan”, rekao je Zhang.
Ali što je s vrućinom od bliskog susreta sa zvijezdom domaćinom?
Njihovo modeliranje pokazalo je da će bliski susret otopiti površinu 'Oumuamue, a kako bi napustila blizinu zvijezde, površina bi se ponovno kondenzirala i postala čvrsta. Ta sada čvrsta kora sačuvala bi izduženi oblik.
Ta ista toplina također bi odvojila hlapljive tvari iz 'Oumuamue, iako bi neke još uvijek mogle biti zaključane u unutrašnjosti. 'Difuzija topline tijekom procesa zvjezdanog poremećaja plime također troši velike količine hlapljivih tvari, što ne samo da objašnjava 'Oumuamuine površinske boje i odsutnost vidljive kome, već također razjašnjava pretpostavljenu suhoću međuzvjezdane populacije', rekao je Zhang. 'Unatoč tome, neke hlapljive tvari visoke sublimacije zakopane ispod površine, poput vodenog leda, mogu ostati u kondenziranom obliku.'
Taj zatrpani vodeni led također bi mogao objasniti 'Oumuamuin ubrzani odlazak iz našeg susjedstva. Ako je par astronoma u pravu, taj je vodeni led moglo sublimirati Sunce, a ispuštanje plinova moglo je stvoriti ubrzanje.
Umjetnikov dojam međuzvjezdanog objekta, `Oumuamua, koji doživljava otplinjavanje dok napušta naš Sunčev sustav. Zasluge: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser
'Scenarij fragmentacije plime i oseke ne samo da pruža način za formiranje jedne jedinstvene 'Oumuamue, već također uključuje ogromnu populaciju međuzvjezdanih objekata sličnih asteroidima', rekao je Zhang.
Na kraju, Zhang i Lin misle da su uspjeli. A njihovo je objašnjenje, iako početno, puno vjerodostojnije od nekih uzbuđenijih prijedloga koji su se pojavili kada se 'Oumuamua prvi put pojavio.
“Zaključujemo da su prethodnici 'ISO-ova sličnih Oumuamua-u mogli biti kilometarski dugoperiodični kometi iz Oortovih oblaka, kilometarski preostali planetezimali s diskova krhotina ili tijela veličine planeta na nekoliko AU, koja kruže oko glavnog glavnog grada male mase -zvijezde niza ili bijeli patuljci. Oni osiguravaju obilne rezervoare koji objašnjavaju 'stopu pojavljivanja Oumuamua'.
Zatim idu malo dalje, pitajući se kakvu bi ulogu mogli imati međuzvjezdani objekti poput Oumuamue u širenju života po Svemiru.
“U našem pokušaju da se pozabavimo vjerojatnim uzrocima svih aspekata 'Oumuamua zagonetke, ističemo plodnost i robusnost asteroidne ISO difuzije između zvijezda blizu i daleko. Budući da ti boravci prolaze kroz domene naseljivih zona, ne može se isključiti mogućnost panspermije koju nose (nadimak sola lapis, poznatiji kao nevezani nekometni asteroidni objekti).
“Ovo je vrlo novo polje. Ovi međuzvjezdani objekti mogli bi pružiti ključne naznake o tome kako se planetarni sustavi formiraju i razvijaju”, rekao je Zhang u priopćenju za javnost.
LSST, ili Vera Rubin Survey Teleskop, u izgradnji u Cerro Pachonu, Čile. Kada bude aktivan, trebali bismo moći uočiti mnogo više međuzvjezdanih objekata dok posjećuju naš Sunčev sustav. Zasluga slike: LSST
Ovo je stvarno prva pukotina čovječanstva u razumijevanju ovih međuzvjezdanih objekata. Jednom Zvjezdarnica Vera Rubin je aktivan, njegova moćna sposobnost uočavanja prolaznih objekata na nebu vjerojatno će nam dati mnogo više prilika da ih proučavamo. “Oumuamua je samo vrh ledenog brijega. Predviđamo da će mnogo više međuzvjezdanih posjetitelja sa sličnim osobinama biti otkriveno budućim promatranjem s nadolazećim zvjezdarnikom Vera C. Rubin”, dodao je Lin.