Za sada znamo za samo dva međuzvjezdana objekta (ISO) koja su posjetila naš Sunčev sustav. Oni su 'Prvi i 2I / Borisov . Postoji treći mogući ISO naziv Šafranik 2014-01-08 , a istraživanja sugeriraju da bi ih trebalo biti mnogo više.
No, novo istraživačko pismo pokazuje da erozija kozmičkih zraka ograničava životni vijek ledenih ISO-ova, i iako ih može biti mnogo više, oni jednostavno ne traju koliko se misli. Ako je to istina, onda je 'Oumuamua vjerojatno bio znatno veći kad je krenuo na svoje putovanje, ma gdje to bilo.
Naslov istraživačkog pisma je “ Erozija ledenih međuzvjezdanih objekata kozmičkim zrakama i implikacije za 'Oumuamua. ” Dostupan je na web-mjestu za pretisak arxiv.org i još nije recenziran. Glavni autor je Vo Hong Minh Phan sa Sveučilišta Aachen u Njemačkoj.
Tim istraživača promatrao je četiri različite vrste leda: dušik (N2), ugljični monoksid (CO), ugljični dioksid (CO2) i metan (CH4). Zatim su razmatrali kozmičke zrake u međuzvjezdanom mediju (ISM) i njihov učinak erozije na ledove. Također su razmotrili eroziju koju bi sudari između ledenih ISO-a i okolnog plina u ISM-u imali na ISO-ovima.
Istraživanje uzima u obzir mnoge varijable. CR fluks može varirati uvelike, a vrijeme erozije za dani ledeni ISO može varirati ovisno o jačini kozmičkih zraka. Isto vrijedi i za susrete s plinom u ISM-u. I različite vrste leda također erodiraju različitom brzinom.
Ova slika iz studije pokazuje vrijeme erozije za različite vrste leda. Vrijeme u godinama je dano na okomitoj osi, a polumjer objekta u metrima je na horizontalnoj. Crna vodoravna linija je 'Oumuamua predloženo vrijeme putovanja od 0,5 Gyr. Zasluge za sliku: Phan et al 2021.
Mnogo toga ne znamo o 'Oumuamui. Zapravo, o tome ne znamo gotovo ništa. Ne znamo od čega je napravljen, imamo samo procjene dometa za njegovu veličinu, a zapravo ne znamo odakle je došao. Oskudni su dokazi koji bi mnogo toga o tome dokazali.
Ali svejedno, postoje neke intrigantne mogućnosti.
Prethodna istraživanja sugerirao da bi 'Oumuamua mogao biti dio leda N2 s tijela sličnog Plutonu u drugom Sunčevom sustavu. U tom scenariju 'Oumuamua potječe negdje u Perzejeva ruka prije oko 0,5 Gyr. U tom scenariju 'početna veličina Oumuamue bila bi između 10 – 50 km (6 – 31 milja). Stvarna veličina unutar tog raspona bila bi određena prvenstveno snagom kozmičkih zraka kojoj je bila izložena.
Istraživači su na to gledali i na drugi način. Ako nam mehanizmi formiranja različitih ISO-a govore o početnom polumjeru objekta, tada mogu postaviti ograničenja udaljenosti za njegovo porijeklo na temelju brzine objekta. Što je veća ISO brzina, veći je učinak erozije od sudara s plinom unutar ISM-a. A s druge strane, što se ISO kreće sporije, to više vremena provodi izložen kozmičkim zrakama, što znači da bi trebao brže erodirati.
Ova grafika iz istraživačkog pisma prikazuje brzinu objekta na horizontali i maksimalnu udaljenost do mjesta rođenja na vertikali za dvije različite jačine kozmičkih zraka. Cijela se grafika odnosi na objekt radijusa 10 km. Zelena okomita crta označava brzinu objekta od 10 km/s što je usporedivo s brzinom Oumuamua. Zasluge za sliku: Phan et al 2021.
Ova vrsta istraživanja je u početnoj fazi. Autori ističu da moramo znati više o različitoj snazi kozmičkih zraka u Mliječnoj stazi kako bismo postigli veći napredak. “Također je jasno iz ovog primjera da bi detaljnije proučavanje prostornog profila galaktičkih CR-a moglo pomoći da se rasvijetli podrijetlo ISO-a koji prolaze kroz Sunčev sustav”, pišu oni.
Za 'Oumuamuu znamo tek četiri godine. Proučavanje ISO-a je u povojima. Uz dosad poznata samo dva ISO-a, nema puno tvrdih podataka za nastavak. Kako napredni objekti za promatranje poput Zvjezdarnice Vera Rubin postaju online u sljedećih nekoliko godina, sigurno ćemo ih otkriti sve više i više.
Nadamo se da ćemo ih otkriti na većoj udaljenosti i da ćemo imati više vremena za proučavanje. Čak se govori o misiji koja može posjetiti ISO dok se probija kroz naš Sunčev sustav.
ESA planira lansiranje misije Comet Interceptor 2029. Interceptor bi se parkirao na točki Sunce-Zemlja L2 i čekao. Može tamo sjediti tri godine i čekati da stigne dohvatljivi komet dugog razdoblja. Tada bi se mogao poslati na proučavanje kometa. Ako ne stigne odgovarajući komet, priča se da bi se Interceptor mogao koristiti za proučavanje ISO-a ako stigne odgovarajući. I Inicijativa za međuzvjezdane studije pokrenuo je vlastitu potencijalnu misiju ISO pod nazivom Project Lyra. Lyra je svemirska letjelica koja bi se mogla poslati u posjet ISO-ovima prolaskom pokraj Jupitera ili korištenjem naprednih sustava poput nuklearnog pogona.
Ali za planiranje i provedbu misija je potrebno mnogo vremena. I mnogo toga mora ići kako treba. U međuvremenu, autori smatraju da je najbolji način da proširimo svoje znanje povećanjem razumijevanja snage kozmičkih zraka u cijeloj Mliječnoj stazi. Uz to, mogli bismo barem izgraditi bolje razumijevanje podrijetla ISO-a. Tko zna što ćemo naučiti?
Istraživači završavaju svoje pismo sljedećim: “Bilo bi zanimljivo ugraditi detaljan model distribucije CR-a na galaktičkom disku kako bi se postavila rigoroznija ograničenja na mjesto rođenja poznatih ISO-ova i to bi moglo pomoći da se bolje razjasni njihovo podrijetlo.”
Više:
- Istraživačko pismo: Erozija ledenih međuzvjezdanih objekata kozmičkim zrakama i implikacije za 'Oumuamua
- ESA presretač kometa
- Inicijativa za međuzvjezdane studije: Projekt Lyra
