Badanie mówi: Obiekty międzygwiezdne „Oumuamua” mogły poruszać się dziwnie z powodu gazów

Widok artysty na pierwszy obiekt międzygwiezdny odkryty w Układzie Słonecznym, „Oumuamua”.

ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornme

Ukryj podpis

Przełącz napis

ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornme

Widok artysty na pierwszy obiekt międzygwiezdny odkryty w Układzie Słonecznym, „Oumuamua”.

ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornme

Naukowcy wymyślili proste wyjaśnienie dziwnych ruchów pierwszego znanego gościa w naszym Układzie Słonecznym z innej gwiazdy.

W październiku 2017 roku astronomowie na Hawajach odkryli obiekt, który nazwali Oumuamua, co według NASA oznacza „posłańca z daleka, który przybywa pierwszy”. Czerwonawy obiekt miał kształt cygara lub naleśnika i miał ponad 300 stóp długości. Jego trajektoria wskazuje, że przybył z innego układu słonecznego i podróżował przez Drogę Mleczną przez setki milionów lat, zanim napotkał nasze Słońce.

Co dziwne, ten międzygwiezdny obiekt wydaje się nieco przyspieszać w sposób zwykle kojarzony z odgazowywaniem pewnego rodzaju materii. Ale astronomowie nie byli w stanie wykryć żadnych kometopodobnych warkoczy pyłu lub gazu.

W ciągu ostatnich kilku lat niektórzy spekulowali, że obiekt musi być wykonany z egzotycznych materiałów, co doprowadziło nawet do tajemnicy propozycje Że „Oumuamua może być jakąś sondą kosmiczną lub statkiem kosmicznym.

Teraz jednak w dzienniku Naturadwóch badaczy On mówi Odpowiedzią może być uwolnienie wodoru z rezerw uwięzionych w bogatym w wodę lodzie.

To było zrozumiałe Jennifer Bergnerastrofizyk z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, która pamięta, że ​​początkowo nie spędzała dużo czasu na myśleniu o Oumuamua, kiedy została odkryta.

Oumuamua jest zakreślona na tym zdjęciu, które powstało z połączenia wielu zdjęć teleskopowych. Obrazy otaczających gwiazd były rozmazane, gdy teleskopy śledziły poruszający się obiekt.

ESO / K. Meech i in.

Ukryj podpis

Przełącz napis

ESO / K. Meech i in.

Oumuamua jest zakreślona na tym zdjęciu, które powstało z połączenia wielu zdjęć teleskopowych. Obrazy otaczających gwiazd były rozmazane, gdy teleskopy śledziły poruszający się obiekt.

ESO / K. Meech i in.

„To nie jest ściśle związane z moją pracą. Pomyślałam więc:„ To naprawdę interesująca rzecz ”, ale po prostu w pewnym sensie kontynuowała moje życie” – mówi.

Potem zdarzyło mi się uczestniczyć w seminarium na Cornell University Daryla Seligmana, który opisał dziwność obiektu i co może to wyjaśnić. Jedna możliwość Jest rozważane Składa się w całości z lodu wodorowego. Inni sugerowali, że może to być on część lodu azotowego.

„Słysząc o niektórych wyjaśnieniach, które ludzie wymyślili, aby wyjaśnić dziwne właściwości Oumuamua, trochę mnie zaintrygowało” — mówi Bergner.

Bergner zastanawiał się, czy może to być po prostu bogata w wodę kometa, która została wystawiona na działanie dużej ilości promieniowania kosmicznego. Promieniowanie to uwalnia wodór z wody. Następnie, jeśli ten wodór zostanie uwięziony w lodzie, może zostać uwolniony, gdy ciało zbliża się do słońca i zaczyna się nagrzewać. Astronomowie, którzy obserwowali 'Oumuamua, nie szukali tego rodzaju uwolnienia gazowego wodoru, a nawet gdyby tak było, ilości, których to dotyczy, mogą nie być wykrywalne z Ziemi.

Połączyłem siły z Seligmanem, aby rozpocząć badanie, co się dzieje, gdy lód wodny jest wystawiony na promieniowanie. Przeprowadzili również obliczenia, aby sprawdzić, czy obiekt jest wystarczająco duży, aby pomieścić wystarczającą ilość uwięzionego wodoru, aby uwzględnić obserwowane przyspieszenie. Chcieli zobaczyć, jak struktura lodu wodnego zareaguje po podgrzaniu, aby zobaczyć, czy małe zmiany pozwolą na ucieczkę uwięzionego gazu.

Okazuje się, że może to faktycznie wyjaśniać obserwowane przyspieszenie, mówi Bergner, który sugeruje, że rodzaj „amorficznego” lodu wodnego występującego w kosmosie ma rodzaj „cienkiej” struktury zawierającej puste kieszenie, w których może gromadzić się gaz.

W miarę jak ten lód wodny się nagrzewa, jego struktura zaczyna się zmieniać. „Tracisz kieszenie, aby ukryć wodór. Możesz tworzyć kanały lub pęknięcia wewnątrz lodu wodnego, gdzie jego części są w pewnym sensie ściśliwe”.

Kosmiczny Teleskop Hubble’a pokazuje kometę 2I/Borisov, drugiego znanego międzygwiezdnego gościa. W przeciwieństwie do 'Oumuamua, który wyglądał jak skała, ten wyglądał jak tradycyjna kometa.

NASA, ESA, De Jewett (Uniwersytet Kalifornijski)

Ukryj podpis

Przełącz napis

NASA, ESA, De Jewett (Uniwersytet Kalifornijski)

Kosmiczny Teleskop Hubble’a pokazuje kometę 2I/Borisov, drugiego znanego międzygwiezdnego gościa. W przeciwieństwie do 'Oumuamua, który wyglądał jak skała, ten wyglądał jak tradycyjna kometa.

NASA, ESA, De Jewett (Uniwersytet Kalifornijski)

Mówi, że kiedy kieszenie zapadną się i utworzą się te pęknięcia, uwięziony wodór wycieknie w przestrzeń, dając ciału impuls.

„To kreatywny i interesujący pomysł” – mówi. Karen Mitch, wraz z Instytutem Astronomii Uniwersytetu Hawajskiego, kierując zespołem, który początkowo odkrył i obserwował „Oumuamua”. „To nie wymaga jakiegoś super-egzotycznego mechanizmu”.

Ale nadal uważa, że ​​to możliwe, że „Oumuamua może być zwykłą, zwyczajną kometą, która uwolniła wystarczającą ilość wody, dwutlenku węgla i tlenku węgla, aby uwzględnić przyspieszenie, i nie została wykryta przez astronomów.

„Wiele osób nie zdaje sobie sprawy z tego, że aby mieć dobre widmo wykrywania gazu, zwykle trzeba mieć bardzo jasną kometę” – mówi. „Oumuamua nie świecił”.

I chociaż nikt nie wykrył unoszącego się z niego pyłu, mówi, że prawdopodobnie nie wyrzucał drobnego pyłu, którego szukają maszyny. Dlatego wierzy, że „to nie jest poza granicami rzeczywistości, że można tak idealnie dopasować ją do zwykłej komety”.

Jest jednak bardzo szczęśliwa, że ​​tak wielu różnych ludzi zostało wciągniętych w próby dostrzeżenia tego międzygwiezdnego gościa, mimo że „Oumuamua jest teraz zbyt daleko, by to zauważyć.

Dla niej kształt tego obiektu pozostaje najbardziej palącą tajemnicą. „To było bardzo wydłużone” – mówi.

Drugi obiekt międzygwiezdny został odkryty w 2019 roku, a Meech twierdzi, że zawsze jest co najmniej jeden obiekt na orbicie Ziemi, bliżej Słońca.

Przedstawienie innego artysty przedstawiające „Oumuamua podróżującego w kosmosie i odgazowującego rodzaj substancji.

NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI), Frank Summers (STScI)

Ukryj podpis

Przełącz napis

NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI), Frank Summers (STScI)

Przedstawienie innego artysty przedstawiające „Oumuamua podróżującego w kosmosie i odgazowującego rodzaj substancji.

NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI), Frank Summers (STScI)

„Po prostu ich nie widzimy” – wyjaśnia. „Albo jest mały, albo ciemny, albo nie znajduje się w pozycji, w której można celować teleskopami”.

W 2024 r. nowe Obserwatorium Vera C. Rubin powinno zostać uruchomione i otworzyć śluzę. „Spodziewają się jednego obiektu międzygwiezdnego rocznie” – mówi.

To wielka sprawa, ponieważ najbliższy nasz układ gwiezdny jest oddalony o ponad cztery lata świetlne, a przy obecnej technologii wysłanie tam sondy zajęłoby tysiące lat.

Meech zauważa, że ​​niektórzy badacze zaprojektowali już misje przechwycenia jednego z tych międzygwiezdnych podróżników, które mogą zawierać wskazówki dotyczące formowania się systemów gwiezdnych, które ich ukształtowały.

„Myślę, że ważne jest, aby wszystkie te kreatywne pomysły były dostępne” — mówi Meech. „Jeśli kiedykolwiek otrzymamy przydział do jednej z tych rzeczy, mamy teraz mnóstwo sprawdzalnych pomysłów”.