Θα μπορούσαν να υπάρχουν εκατοντάδες διαστρικοί αστεροειδείς και κομήτες στο ηλιακό σύστημα αυτή τη στιγμή που θα μπορούσαμε να μελετήσουμε
Επί 19 Οκτωβρίου 2017 , το πρώτο διαστρικό αντικείμενο – με το όνομα 1I/2017 U1 (γνωστός και ως «Oumuamua) – που παρατηρήθηκε στο Ηλιακό μας Σύστημα εντοπίστηκε. Τους μήνες που ακολούθησαν, πραγματοποιήθηκαν πολλαπλές παρατηρήσεις παρακολούθησης για τη συλλογή περισσότερων δεδομένων σχετικά με τη σύνθεση, το σχήμα και την πιθανή προέλευσή του. Αντί να διαλύσει το μυστήριο που περιβάλλει την αληθινή φύση του «Oumuamua – είναι κομήτης ή αστεροειδής; – αυτές οι προσπάθειες κατάφεραν μόνο να το εμβαθύνουν.
Σε μια πρόσφατη μελέτη, ο καθηγητής του Χάρβαρντ Abraham Loeb και ο Shmuel Bialy – ένας μεταδιδακτορικός ερευνητής από το Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) – αντιμετώπισαν αυτό το μυστήριο προτείνοντας ότι «ο Oumuamua μπορεί να είναι εξωγήινο ηλιακό πανί . Με βάση αυτό, ο Loeb και ο Amir Siraj (προπτυχιακός φοιτητής του Χάρβαρντ) διεξήγαγε μια νέα μελέτη Αυτό έδειχνε ότι εκατοντάδες αντικείμενα «όπως του Oumuamua» θα μπορούσαν να ανιχνευθούν στο Ηλιακό μας Σύστημα.
Η μελέτη που περιγράφει τα ευρήματά τους πρόσφατα εμφανίστηκε στο διαδίκτυο και εξετάζεται για δημοσίευση από τηνΜηνιαίες Ανακοινώσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.Επικεφαλής της μελέτης ήταν ο Amir Siraj, ένας προπτυχιακός φοιτητής στο Τμήμα Αστρονομίας του Χάρβαρντ, και ο καθηγητής Abraham Loeb – ο Frank B. Baird Jr. καθηγητής Επιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ και ο Πρόεδρος του Τμήματος Αστρονομίας του Χάρβαρντ.
Το Oumuamua όπως εμφανίστηκε χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο William Herschel τη νύχτα της 29ης Οκτωβρίου. Queen's University Belfast/William Herschel Telescope
Όταν ο Oumuamua εντοπίστηκε για πρώτη φορά από τον Πανοραμικό τηλεσκόπιο και σύστημα ταχείας απόκρισης-1 (Pan-STARRS-1) στη Χαβάη, οι επιστήμονες ήταν αβέβαιοι για το τι ήταν. Αρχικά, το αντικείμενο θεωρήθηκε ότι ήταν ένας διαστρικός κομήτης, αλλά οι παρατηρήσεις που έγιναν από τον Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο (ESO) και άλλοι αστρονόμοι έδειξαν ότι είχε υψηλή πυκνότητα και ότι περιστρεφόταν γρήγορα (πράγμα που είναι πιο συνεπές με έναν αστεροειδή).
Ωστόσο, πραγματοποιήθηκαν ξεχωριστές παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας τα ESO Πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο στη Χιλή και την Τηλεσκόπιο William Herschel στη Λα Πάλμα έδειξε ότι τα φάσματα του αντικειμένου ήταν συνεπή με μια παγωμένη σύνθεση. Και ενώ το «Oumuamua δεν σχημάτισε αέριο περίβλημα ή ουρά ενώ έκανε το πλησιέστερο πέρασμά του στον Ήλιο, το έκανε επιταχύνουμε έξω από το ηλιακό μας σύστημα σαν κομήτης .
Με βάση τις παρατηρήσεις που έγιναν με το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble , μια διεθνής ομάδα αστρονόμων κατέληξε στο συμπέρασμα ότι «η αύξηση της ταχύτητας του Oumuamua πιθανότατα οφειλόταν στην ηλιακή θέρμανση, η οποία θα προκαλούσε τυχόν παγωμένα πτητικά που μετέφερε (π.χ. νερό, διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, μεθάνιο κ.λπ.) να εξαχνωθούν και να εξαερωθούν από την επιφάνειά του ( γνωστός και ως απαέριο).
Αλλά ως μια άλλη ερευνητική ομάδα επεσήμανε , αν η εκτόξευση αερίων ήταν πράγματι υπεύθυνη για την επιτάχυνση, θα είχε επίσης προκαλέσει μια ταχεία εξέλιξη στο σπιν του Oumuamua (που δεν παρατηρήθηκε). Σε αυτό, οι Loeb και Shmuel Bialy (σε μια μελέτη που κυκλοφόρησε στο Οκτώβριος 2018 ) που πρόσφερε τη μάλλον ενδιαφέρουσα αντεπίθεση.
Όπως εξήγησε ο καθηγητής Loeb στο Universe Today μέσω email:
«Ο πρώτος μας διαστρικός καλεσμένος φαινόταν παράξενος και δεν μοιάζει με οτιδήποτε έχουμε δει πριν. Μέχρι να το καταλάβουμε, ο καλεσμένος ήταν ήδη έξω από την πόρτα με την εικόνα του να ξεθωριάζει στο σκοτεινό δρόμο, οπότε δεν είχαμε την ευκαιρία να ρίξουμε μια δεύτερη ματιά στις μυστηριώδεις ιδιότητές του. Έχουμε περιορισμένα δεδομένα, με πιο πρόσφατα την έλλειψη ανίχνευσης από το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer, που υπονοεί ότι «το Oumumua είναι μικρό και τουλάχιστον δέκα φορές πιο λαμπερό από τους τυπικούς αστεροειδείς στο Ηλιακό Σύστημα.
«Δεν έχουμε φωτογραφία του Oumuamua, αλλά η φωτεινότητά του λόγω του ανακλώμενου ηλιακού φωτός ποικίλλει κατά 10 καθώς περιστρέφεται περιοδικά κάθε οκτώ ώρες. Αυτό υποδηλώνει ότι το «Oumuamua έχει ένα ακραίο σχήμα με το μήκος του τουλάχιστον 5-10 φορές μεγαλύτερο από το προβαλλόμενο πλάτος του. Επιπλέον, μια ανάλυση της πτωτικής του κίνησης κατέληξε στο συμπέρασμα ότι θα βρισκόταν στην υψηλότερη κατάσταση διέγερσής του, όπως αναμενόταν από το ταραχώδες ταξίδι του, εάν είχε μια γεωμετρία σαν τηγανίτα. Το συμπεραινόμενο σχήμα είναι πιο ακραίο από ό,τι για όλους τους αστεροειδείς που είδαμε προηγουμένως στο Ηλιακό Σύστημα, οι οποίοι έχουν αναλογία αξόνων το πολύ 3».
Βασικά, οι Bialy και Loeb εξέτασαν την πιθανότητα ότι το «Oumuamua θα μπορούσε στην πραγματικότητα να είναι ένα ελαφρύ πανί, μια μορφή διαστημικού σκάφους που βασίζεται στην πίεση της ακτινοβολίας για να δημιουργήσει πρόωση – παρόμοια με Ανακάλυψη Starshot (η Συμβουλευτική Επιτροπή της οποίας ο Καθ. Loeb είναι Πρόεδρος) αναπτύσσεται επί του παρόντος. Υπολόγισαν επίσης το πιθανό σχήμα, το πάχος, την αναλογία μάζας προς περιοχή και αν ένα τέτοιο αντικείμενο θα μπορούσε να επιβιώσει σε ένα διαστρικό ταξίδι.
Τελικά, εκεί μελέτη έδειξε ότι ένα τέτοιο διαστημικό σκάφος θα ήταν τεχνικά εφικτό, αλλά ότι υπάρχουν πάρα πολλά άγνωστα για το «Oumuamua για να πούμε σίγουρα ότι ήταν διαστημικό σκάφος. Στο τέλος, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το «Oumuamua, είτε υπήρχε στη φύση είτε όχι, αντιπροσωπεύει μια εντελώς νέα κατηγορία διαστρικών αντικειμένων και ότι θα πρέπει να είμαστε σε επιφυλακή για περισσότερα τέτοια αντικείμενα στο μέλλον.
Το Project Starshot, μια πρωτοβουλία που χρηματοδοτείται από το Ίδρυμα Breakthrough, προορίζεται να είναι το πρώτο διαστρικό ταξίδι της ανθρωπότητας. Πίστωση: breakthroughinitiatives.org
Αυτή η σύσταση βασίζεται εν μέρει σε προηγούμενες έρευνες που έχουν δείξει ότι το Ηλιακό μας Σύστημα πιθανότατα έχει αιχμαλωτίσει χιλιάδες τέτοια διαστρικά αντικείμενα κατά τη διάρκεια της ιστορίας του. Αυτό ακολούθησε λίγο αργότερα από αστρονόμους που εντόπισαν ένα διαστρικό αντικείμενο κοντά στον Δία που φαινόταν να βρίσκεται σε ανάδρομη τροχιά γύρω από τον Ήλιο – μια ένδειξη ότι προερχόταν από ένα άλλο αστρικό σύστημα και είχε συλληφθεί από το δικό μας.
Βασιζόμενοι σε όλα αυτά, ο Siraj και ο Loeb αποφάσισαν να εξερευνήσουν τις τροχιακές ιδιότητες των συλλαμβανόμενων διαστρικών αντικειμένων στο Ηλιακό Σύστημα για να δουν πόσα αντικείμενα παρόμοια με το «Oumuamua» θα μπορούσαν να βρεθούν. Για χάρη της μελέτης τους, διεξήγαγαν δυναμικές προσομοιώσεις του συστήματος Δία-Ήλιου και τυχαίες αρχικές συνθήκες για να προσδιορίσουν τις τροχιές που θα είχαν τέτοια αντικείμενα.
Στη συνέχεια συνέκριναν τα αποτελέσματα αυτών των προσομοιώσεων με δεδομένα που ελήφθησαν από το Πανοραμικό τηλεσκόπιο και σύστημα ταχείας απόκρισης (Pan STARRS) έρευνα. Όπως ανέφερε ο Loeb:
«Αυτό αποδίδει περίπου ένα τέτοιο αντικείμενο (με μέγεθος εκατό μέτρων) ανά τον όγκο που ορίζεται από την κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο. Συνολικά, κάθε πλανητικό σύστημα χρειάζεται να εκτινάξει περίπου 10^{15} τέτοια αντικείμενα κατά τη διάρκεια της ζωής του…Από αυτά ένα μικρό κλάσμα παγιδεύεται από το Ηλιακό Σύστημα, καθώς τα αντικείμενα περνούν κοντά στον Δία και χάνουν ενέργεια μέσω της βαρυτικής τους αλληλεπίδρασης με αυτόν. Το σύστημα Ήλιου-Δία λειτουργεί ως δίχτυ ψαρέματος που φιλοξενεί μερικές χιλιάδες συλλαμβανόμενα αντικείμενα ανά πάσα στιγμή. Τα αντικείμενα τελικά εκδιώκονται από το σύστημα, αλλά συλλαμβάνονται νέα και έτσι υπάρχει σταθερός πληθυσμός.
Αυτό το διάγραμμα δείχνει την τροχιά του διαστρικού αστεροειδούς Oumuamua καθώς διέρχεται από το Ηλιακό Σύστημα. Πίστωση: ESO/K. Οι Meech et al.
Εν ολίγοις, ανακάλυψαν ότι χιλιάδες αντικείμενα που μοιάζουν με την Oumuamua είναι πιθανό να υπάρχουν σήμερα στο Ηλιακό μας Σύστημα και ότι εκατοντάδες θα μπορούσαν να εντοπιστούν με βάση τις τροχιές τους. Υπολόγισαν επίσης ότι το Μεγάλο Συνοπτικό Τηλεσκόπιο Το (LSST), το οποίο βρίσκεται υπό κατασκευή και αναμένεται να είναι πλήρως λειτουργικό μέχρι τον Ιανουάριο του 2022, θα μπορεί να ανακαλύψει δεκάδες από αυτά τα παγιδευμένα αντικείμενα.
Ο Siraj και ο Loeb εντόπισαν επίσης τέσσερις συγκεκριμένους υποψήφιους για παγιδευμένα αντικείμενα στη μελέτη τους που θα μπορούσαν να είχαν ήδη ανακαλυφθεί από προηγούμενες έρευνες. Αυτά τα αντικείμενα χαρακτηρίζονται ως 2011 SP25, 2017 RR2, 2017 SV13 και 2018 TL6, τα οποία κυμαίνονται από 8,26 έως 23,65 AU για τον Ήλιο και περιφέρονται γύρω από αυτόν με περίοδο 23,76 έως 115 ετών.
«Εφόσον αυτά τα αντικείμενα είναι παγιδευμένα, μπορούμε να πετάξουμε δίπλα τους, να τραβήξουμε μια φωτογραφία ή να προσγειωθούμε στην επιφάνειά τους», πρόσθεσε ο Loeb. «Αυτό θα μας επιτρέψει να μάθουμε για τη δομή, τη σύνθεση και την προέλευσή τους. Θα μας επιτρέψει επίσης να συμπεράνουμε καλύτερα τις συνθήκες στα φυτώριά τους εκτός του Ηλιακού Συστήματος. Και τέλος, μπορεί να μας επιτρέψει να αναγνωρίσουμε αντικείμενα τεχνητής προέλευσης, όπως η εύρεση πλαστικών μπουκαλιών σε μια κατά τα άλλα παρθένα παραλία».
Οι επιπτώσεις αυτών των μελετών θα ήταν τεράστιες. Υποθέτοντας ότι τέτοια αντικείμενα βρίσκονται στη φύση, η μελέτη τους θα αποκαλύψει πράγματα για τις συνθήκες άλλων πλανητικών συστημάτων, τα οποία θα μπορούσαν να μας εξοικονομήσουν την ανάγκη να στείλουμε διαστρικούς ανιχνευτές για να τα διερευνήσουμε άμεσα. Αλλά όπως επεσήμανε ο Loeb, εάν στην πραγματικότητα είναι τεχνητά αντικείμενα – όπως τα ναυάγια εξωγήινων ανιχνευτών (όπως πρότειναν με το ‘Oumuamua) – οι επιπτώσεις θα ήταν πολύ μεγαλύτερες:
«Αυτό θα είναι επαναστατικό, καθώς θα δείξει ότι δεν είμαστε μόνοι και θα ρίξει φως σε προηγμένες τεχνολογίες πέρα από τη δική μας. Έχει τη δυνατότητα να είναι το πιο σημαντικό αποτέλεσμα στην επιστήμη και την τεχνολογία για τους επόμενους αιώνες».
Θα μπορούσε το «Oumuamua» να ήταν ένα διαστρικό σκάφος που στάλθηκε από μια εξωγήινη νοημοσύνη; Πιστώσεις: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser
Η άφιξη και η αναχώρηση του «Οουμουαμούα, ενός διαστρικού αντικειμένου που αψηφούσε την ταξινόμηση, είναι ευνόητα πηγή ενθουσιασμού για τους επιστήμονες. Αλλά το να γνωρίζουμε ότι πολλά αντικείμενα όπως αυτό υπάρχουν ήδη στο Ηλιακό μας Σύστημα και να γνωρίζουμε πού θα μπορούσαμε να βρούμε μερικά για μελέτη, είναι ακόμα πιο συναρπαστικό. Αλλά το γεγονός ότι θα μπορέσουμε να το κάνουμε σε λίγα μόλις χρόνια; Πολύ συναρπαστικό!
Και ενώ αυτά τα αντικείμενα μπορεί να αποδειχθεί ότι ΔΕΝ είναι η πολυαναμενόμενη επίλυση του Παράδοξο Fermi , το γεγονός ότι θα μπορούσαν να μας δώσουν μια εσωτερική ματιά σε άλλα αστρικά συστήματα στον γαλαξία μας θα έχει τεράστια επιστημονική αξία.
Για να ακούσετε τον καθηγητή Loeb να μιλάει για όλα τα επιστημονικά ευρήματα που σχετίζονται με το 'Oumuamua's και τι θα μπορούσαν να σημαίνουν, ρίξτε μια ματιά σε αυτό το podcast (' Ο Διαστρικός Επισκέπτης μας ') επί Μετά-Ενεργοποίηση , με οικοδεσπότη τον μυθιστοριογράφο Rob Reid.
Περαιτέρω ανάγνωση: arXiv , Μετά-Ενεργοποίηση