Komety międzygwiezdne, takie jak Borysow, mogą nie być rzadkie

W 2019 roku astronomowie odkryli na naszym podwórku coś niesamowitego: nieuczciwą kometę z innego układu gwiezdnego. Lodowa kula śnieżna, zwana Borysowem, przemierzyła 110 000 mil na godzinę i była pierwszą i jedyną kometą międzygwiezdną odkrytą przez ludzi.

Ale co, jeśli ci międzygwiezdni goście – komety, meteoryty, asteroidy i inne szczątki spoza naszego Układu Słonecznego – są bardziej powszechni niż nam się wydaje?

W nowym badaniu opublikowanym w poniedziałek w Comiesięczne zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa AstronomicznegoAstronomowie Amir Siraj i Avi Loeb w Centrum Astrofizyki | Harvard i Smithsonian University (CfA) przedstawiają nowe obliczenia, które pokazują, że w Obłoku Oorta – otoczce gruzu w najodleglejszych regionach naszego Układu Słonecznego – jest więcej obiektów międzygwiazdowych niż w naszym.

„Przed odkryciem pierwszej komety międzygwiazdowej nie mieliśmy pojęcia, ile ciał międzygwiazdowych znajduje się w naszym Układzie Słonecznym, ale teoria o powstawaniu układów planetarnych sugeruje, że powinno być mniej odwiedzających niż stałych mieszkańców” – mówi Siraj. Studentka studiów licencjackich i magisterskich na Wydziale Astronomii Uniwersytetu Harvarda oraz główny autor badania. „Teraz odkryliśmy, że odwiedzających może być znacznie więcej”.

Siraj zauważa, że ​​obliczenia, które zostały wykonane na podstawie wniosków wyciągniętych z Borysowa, są obarczone dużą niepewnością. Ale nawet biorąc pod uwagę te rzeczy, międzygwiezdni goście dominują nad obiektami należącymi do Układu Słonecznego.

„Przypuśćmy, że przez jeden dzień widziałem kilometrową drogę torów kolejowych i zauważyłem, że jeden z samochodów przez nią przejeżdża. wyjaśnia. „Ale jeśli mam powody, by sądzić, że obserwacja nie była jednorazowym zdarzeniem — na przykład przez obserwację pary przejeżdżających bramek przeznaczonych dla samochodów — to mogę pójść o krok dalej i zacząć wyciągać statystyczne wnioski na temat całkowitego wskaźnika samochodów przejeżdżających przez ten odcinek kolei. Żelazo”.

Ale jeśli jest tak wielu gości międzygwiezdnych, dlaczego widzieliśmy tylko jednego?

Nie mamy jeszcze technologii, aby je zobaczyć, mówi Siraj.

Należy pamiętać, mówi, że obłok Oorta rozciąga się na obszar około 200 miliardów do 100 bilionów mil od naszego Słońca – i w przeciwieństwie do gwiazd, obiekty w obłoku Oorta nie wytwarzają własnego światła. Te dwa czynniki sprawiają, że niezwykle trudno jest dostrzec szczątki w zewnętrznym Układzie Słonecznym.

Astrofizyk Matthew Holman, który nie był zaangażowany w badania, mówi, że odkrycia są ekscytujące, ponieważ mają implikacje dla obiektów bliższych niż obłok Oorta.

„Wyniki te wskazują, że obfitość obiektów międzygwiazdowych i obłoków Oorta jest porównywalna bliżej Słońca niż Saturna. Można to przetestować za pomocą obecnych i przyszłych badań Układu Słonecznego” – mówi Holman, były dyrektor Centrum Mniejszych Planet CfA. który śledzi komety, asteroidy i inne szczątki w Układzie Słonecznym.

„Patrząc na dane dotyczące planetoid w tym regionie, pojawia się pytanie: czy naprawdę istnieją międzygwiezdne asteroidy, których wcześniej nie rozpoznaliśmy?” Zapytał.

Holman wyjaśnia, że ​​istnieją asteroidy, które są odkrywane, ale nie są obserwowane ani śledzone rok po roku. Myślimy, że to asteroidy, a potem tracimy je z oczu bez szczegółowego spojrzenia.

Loeb, współautor badania i profesor astronomii na Uniwersytecie Harvarda, dodaje, że „obiekty międzygwiezdne w rejonie planet Układu Słonecznego będą rzadkie, ale nasze wyniki wyraźnie pokazują, że są one częstsze niż materia Układu Słonecznego w ciemności. regiony chmury Oorta”.

Obserwacje z wykorzystaniem technologii nowej generacji mogą pomóc w potwierdzeniu ustaleń zespołu.

Siraj mówi, że uruchomienie obserwatorium Vera Sea Robin, zaplanowane na 2022 r., „wysadzi poprzednie poszukiwania obiektów międzygwiezdnych z wody” i, miejmy nadzieję, pomoże odkryć więcej odwiedzających, takich jak Borysow.

Transneptunian Automated Cloud Survey (TAOS II), zaprojektowany specjalnie do wykrywania komet w odległych regionach naszego regionu. Układ Słoneczny, może też być w stanie dostrzec jednego z tych przechodniów. TAOS II może pojawić się online już w tym roku.

Obfitość obiektów międzygwiazdowych w obłoku Oorta sugeruje, że z formowania się układów planetarnych pozostało znacznie więcej szczątków, niż wcześniej sądzono, mówi Siraj.

„Nasze odkrycia pokazują, że obiekty międzygwiezdne mogą nakładać interesujące ograniczenia na procesy formowania się układów planetarnych, ponieważ ich dorozumiana obfitość wymaga wyrzucenia dużej masy materii jako małych planet” – mówi Siraj. „Wraz z badaniami obserwacyjnymi dysków protoplanetarnych i podejściami obliczeniowymi do formowania się planet, badanie obiektów międzygwiezdnych może pomóc nam odkryć sekrety powstawania naszego układu planetarnego – i innych”.