Umelcov dojem z 'Oumuamua. (ESO/M. Kornmesser) Keď kanadský astronóm Róbert Weryk objavil 'Oumuamua prechádzajúci cez našu slnečnú sústavu s Teleskop Pan-STARRS , v októbri 2017 spôsobila poriadny rozruch. Bol to prvý medzihviezdny objekt, ktorý sme kedy videli prechádzať cez naše susedstvo. Vzrušenie viedlo k špekuláciám: čo by to mohlo byť?
O jeho pôvode bolo veľa zábavných dohadov. Bola to mimozemská kozmická loď? A solárna plachta ? Alebo niečo prozaickejšie?
Ako pribúdalo viac pozorovacích dôkazov, nasledovali myšlienky o povahe 'Oumuamua. Bola to kométa? Nemala žiadnu kómu, takže niektorí si mysleli, že ide o čiastočne rozpadnutú kométu alebo extrasolárnu kométu.
Môže to byť asteroid ? „Oumuamua bola v niektorých ohľadoch podobná asteroidom, napríklad v rýchlosti rotácie. Bol to však podlhovastý predmet v tvare cigary, nie okrúhly.
Hyperbolická trajektória Oumuamua cez našu slnečnú sústavu. (Tomruen/JPL Horizons/nagualdesign/CC BY-SA 4.0)
Ako čas plynul, vychádzali ďalšie štúdie, ktorých dôkladnosť brzdil krátky výskyt 'Oumuamua v našej slnečnej sústave a obmedzené možnosti na pozorovania. A štúdia 2019 naznačil, že objekt bol skutočne fragmentom väčšej rozpadnutej medzihviezdnej kométy.
Potom v apríli 2020 publikovala dvojica výskumníkov ďalšia štúdia na 'Oumuamua.
Potvrdili extrasolárny pôvod 'Oumuamua a povedali, že to bol fragment väčšieho materského telesa, roztrhnutého slapovými silami, keď sa dostalo príliš blízko k svojej hviezde a preniklo na zem. Roche limit . „Oumuamua bola poslaná po trajektórii mimo jej pôvodnú slnečnú sústavu do našej.
Nová štúdia teraz predstavuje dôkazy naznačujúce odlišný pôvod nášho prvého medzihviezdneho návštevníka: Nie je to fragment oveľa väčšieho tela, ale kus zmrazeného vodíka. Vesmírny ľadovec.
Nová štúdia má názov „ Dôkaz, že 1I/2017 U1 ('Oumuamua) pozostával z molekulárneho vodíkového ľadu '. Autormi sú Darryl Seligman (Dept. of Geosciences, University of Chicago) a Gregory Laughton (Dept. of Astronomy, Yale University.) Príspevok bol prijatý na publikovanie v r. The Astrophysical Journal Letters .
Vývoj veľkosti a tvaru Oumuamua pri prechode cez našu slnečnú sústavu. (Seligman a kol., ApJ, 2020)
'Je to zamrznutý ľadovec molekulárneho vodíka,' povedal Seligman v a tlačová správa .
„Toto vysvetľuje každú záhadnú vlastnosť. A ak je to pravda, je pravdepodobné, že galaxia je plná podobných objektov.“
„Oumuamua bolo ťažké pozorovať. Keď bol objavený, bol na ceste von z našej slnečnej sústavy. Už prešlo okolo Slnka a jeho trajektória ukázala, že pochádza mimo našej slnečnej sústavy a už sa nikdy nevráti.
Objekt sa tiež zrýchlil a neexistoval žiadny gravitačný dôvod, prečo by mal. To viedlo k určitým domnienkam, že ide o kométu, pretože kométy sa niekedy zrýchľujú, keď sa približujú k Slnku v dôsledku uvoľňovania plynu. Ale to zanecháva kómu a 'Oumuamua ju nemal.
Potom v roku 2019 autori tejto novej štúdie publikovali spolu s Konstantinom Batyginom dokument s názvom „ O anomálnom zrýchlení 1I/2017 U1 'Oumuamua .' Táto práca ukázala, že Oumuamua bola skutočne kométa, len neobvyklý typ kométy.
V tom čase Seligman povedal NBC News 'Sme si celkom istí našou hypotézou a neveríme, že je potrebné spoliehať sa na alternatívne, menej pravdepodobné vysvetlenia pre negravitačné zrýchlenie.'
Spoluautor Batygin zároveň pre NBC News povedal: 'Náš článok ukazuje, že niektoré z jeho pozoruhodných vlastností možno pochopiť v rámci relatívne štandardnej kometárnej fyziky.'
Seligman a Laughton vo svojom novom článku túto myšlienku upresnili a napísali: „Ukazujeme, že všetky pozorované vlastnosti Oumaumua možno vysvetliť, ak obsahuje významnú frakciu ľadu s molekulovým vodíkom (H2).
V tlačovej správe Seligman dodal, že 'Jediný druh ľadu, ktorý skutočne vysvetľuje zrýchlenie, je molekulárny vodík.'
Molekulárny vodíkový ľad má zvláštne vlastnosti. Vzniká len pri špecifickej teplote -259,14 °C, čo je len niečo málo nad absolútnou nulou, čo je -273,15 °C. Keď sublimuje, neprodukuje ani neodráža svetlo. To je dôvod, prečo je také ťažké ho spozorovať pomocou teleskopov.
Sublimácia molekulárneho vodíkového ľadu vysvetľuje zrýchlenie 'Oumuamua. Seligman a Laughton vo svojom článku vysvetľujú, že „sublimácia H2 rýchlosťou úmernou dopadajúcemu slnečnému toku vytvára prúd pokrývajúci povrch, ktorý reprodukuje pozorované zrýchlenie“.
Autori tvrdia, že molekulárny vodíkový ľad tiež vysvetľuje zvláštny tvar cigary Oumuamua, neobvyklý pre objekt vo vesmíre.
Píšu 'Hromadné chradnutie zo sublimácie vedie k monotónnemu zvýšeniu pomeru osi tela, čo vysvetľuje 'tvar Oumuamua'.
V tlačovej správe to Seligman vysvetlil jednoduchým jazykom: „Predstavte si, čo sa stane s kusom mydla. Začína ako celkom pravidelný obdĺžnik, ale ako ho spotrebúvate, časom sa zmenšuje a stenčuje.“
Toto vysvetlenie vyvoláva otázku: Koľko týchto objektov je ešte? Sú bežné? Je dosť pravdepodobné, tvrdia vedci.
'To, že sme vôbec nejakú videli, znamená, že tých vecí je tam veľa,' povedal Seligman. „Galaxia musí byť vyplnená týmito tmavými vodíkovými ľadovcami. To je neuveriteľne skvelé.“
Ďalšia otázka je, odkiaľ to prišlo? Kde a ako sa tvoria tieto vodíkové ľadovce?
Podľa Seligmana a Laughtona nie je veľa možností. Hovorí sa, že 'Oumuamua sa pravdepodobne vytvorila v a Obrovský molekulárny oblak (GMC), rovnaká štruktúra, z ktorej vznikajú hviezdy. GMC sú masívne štruktúry mrazivého vodíka s priemerom 15 až 600 svetelných rokov. s prítomnosťou hélia.
To je to, čo robí 'Oumuamua ešte vzrušujúcejším.
Je veľmi ťažké, dokonca nemožné, vidieť, čo sa deje vo vnútri týchto hustých oblakov. Ich jadrá sú skryté pred zrakom. To znamená, že 'Oumuamua a ďalšie podobné predmety by mali mať vodítka k tomu, čo sa deje vo vnútri GMC. Ak by existoval spôsob, ako zachytiť jeden z týchto objektov, mohli by sme sa veľa naučiť.
„Bola by to najpôvodnejšia hmota v galaxii. Je to ako keby to urobila galaxia a FedExed to poslal priamo k nám,“ povedal Seligman.
Ak majú Seligman a Laughton pravdu, potom by sme mali mať naše teleskopické oči otvorené pre ďalšiu 'Oumuamuu, ktorá prichádza cez náš systém.
Keďže hovoria, že objekt dostal svoj cigarový tvar z cestovania cez našu slnečnú sústavu, ak čoskoro zbadáme ďalší, môžeme si overiť ich teóriu a sledovať, ako nadobudne tvar cigary, keď sa pohybuje v našom susedstve.
Našťastie pre nás všetkých, teleskop ideálne vybavený na pozorovanie všetkých druhov prechodných objektov čoskoro uvidí prvé svetlo. O nejaký čas neskôr v tomto roku, Observatórium Vera Rubin , formálne známy ako Large Synoptic Survey Telescope, bude online.
Široké zorné pole tohto teleskopu a 8,4 metrové primárne zrkadlo budú zobrazovať celú dostupnú oblohu každých pár nocí a katalogizovať 90 percent objektov v blízkosti Zeme väčších ako 300 metrov.
Zaznamená tiež supernovy, objekty Kuiperovho pásu a iné prechodné javy. Ak príde ďalší 'Oumuamua, je spravodlivé, že ho Observatórium Vera Rubin zaznamená.
Hoci 'Oumuamua bola prvým z týchto vodíkových ľadovcov, ktoré sme zbadali, táto skutočnosť sama osebe nehovorí veľa o ich množstve. Autori si myslia, že existuje veľké množstvo týchto objektov a že ich počet má dôsledky na formovanie planét.
„Ak „Anomálne zrýchlenie Oumuamua pochádza zo sublimácie ľadu H2, je pravdepodobné, že existuje veľká populácia podobných objektov,“ píšu vo svojom článku.
Analýza od Do a kol. (2018) naznačuje, že hustota priestoru objektov podobných 'Oumuamua je n = 0,2 AU-3. Náš odhad počiatočnej hmotnosti 'Oumuamuas teda naznačuje celkovú hmotnosť ~ 1 zemskej hmotnosti telies bohatých na H2 na hviezdu. Galaktické more neviazaných objektov planetezimálnej veľkosti má potenciálne dôsledky na formovanie hviezd a planét.“
Tento článok pôvodne publikoval Vesmír dnes . Čítať pôvodný článok .