Η Εποχή των Διαστρικών Επισκεπτών

Ακούγεται σχεδόν σαν επιστημονική φαντασία:ένας μικροσκοπικός κόσμος που σχηματίστηκε γύρω από ένα άλλο αστέρι, που επισκέπτεται την κοσμική γειτονιά μας για να μελετήσουμε. Και όμως αυτό ακριβώς συνέβη, δύο φορές τώρα τους τελευταίους μήνες. Θα συμβεί μόνο πιο συχνά αυτή τη δεκαετία.

Το πρώτο γνωστό διαστρικό αντικείμενο - που σημαίνει ότι σχηματίστηκε έξω από το ηλιακό μας σύστημα - έπεσε στα τέλη του 2017. Ονομάστηκε 1I/ʻOumuamua, οι επιστήμονες δεν ήταν σίγουροι τι να το κάνουν στην αρχή. Δεν είχαν πολύ χρόνο με το αντικείμενο, μόνο δύο εβδομάδες λεπτομερών παρατηρήσεων καθώς έτρεχε μακριά από τη Γη, προτού γίνει πολύ αχνό. Αυτά τα αποκόμματα δεδομένων αποτελούν την κατανόησή μας για το «Oumuamua. Ήταν ένας μικρός κόσμος σε μέγεθος ουρανοξύστη, που πέφτει, αρκετά επιμήκης και μικρότερος από τους περισσότερους αστεροειδείς ή κομήτες που παρατηρούμε τακτικά. Είχε επίσης ένα κοκκινωπό εξωτερικό — το είδος που συναντάται σε επιφάνειες μακριά στο ηλιακό σύστημα, όπου μια αδιάκοπη βροχή αστρικού φωτός αλληλεπιδρά με μόρια πλούσια σε άνθρακα για να τους δώσει μια κατακόκκινη απόχρωση.

Αντίθετα, ο δεύτερος διαστρικός ταξιδιώτης που έχουμε παρατηρήσει, ο 2I/Borisov, είναι ένας προφανής κομήτης, πολύ παρόμοιος με αυτούς που σχηματίστηκαν στα παγωμένα άκρα του δικού μας συστήματος. Όταν οι κομήτες πλησιάζουν τον ήλιο, ανθίζουν:Βαρύς από πάγους, διατηρούνται παγωμένοι από τους πρώτους χρόνους του δίσκου σχηματισμού πλανητών του ηλιακού μας συστήματος, μεγαλώνουν εντυπωσιακές ουρές αερίου και σκόνης κάτω από την απαλή θερμότητα του αστεριού μας. Αποτυπωμένα υπό το φως αυτών των μαλακών ατμών είναι τα δακτυλικά αποτυπώματα της χημικής σύνθεσης ενός κομήτη. Μερικά από τα κατεψυγμένα μόρια και ιόντα στους κομήτες είναι γνωστά, όπως η αμμωνία και το νερό, και συμπεραίνουμε την παρουσία τους ανιχνεύοντας τους απογόνους τους, που διασπώνται από το φως του ήλιου:η κόρη της αμμωνίας, NH2 και η κόρη του νερού, υδροξύλιο (OH). Ο 2I/Borisov μοιράζεται αυτή τη χημεία, μάθαμε καθώς πλησίαζε τον ήλιο τον περασμένο μήνα, και είναι επίσης συγγενής με τους κομήτες μας όσον αφορά το μέγεθος — λίγο λιγότερο από ένα χιλιόμετρο — και τους ρυθμούς αργής διάλυσής του.

Αυτοί οι διαστρικοί πρεσβευτές είναι συναρπαστικοί για τους ερευνητές, επειδή τα κατεψυγμένα δείγματα σε έναν κομήτη λένε την ιστορία της ποικίλης χημείας του σπιτιού του. Τώρα, με το 2I/Borisov, έχουμε επιτέλους την ευκαιρία να μάθουμε άμεσα για τη γειτονιά που περιβάλλει ένα άλλο αστέρι. Ήδη μπορούμε να υποθέσουμε ότι οι διαδικασίες που σχηματίζουν έναν κομήτη μέσα στο ηλιακό σύστημα λαμβάνουν χώρα και έξω από αυτό. Και ενώ «ο Oumuamua φάνηκε πολύ αργά για να μελετηθεί με μεγάλη λεπτομέρεια, ο Gennadiy Vladimirovich Borisov ανακάλυψε τον ομώνυμο κομήτη του πολύ νωρίτερα στο μονόδρομο ταξίδι του στο ηλιακό σύστημα, επιτρέποντας μήνες μελέτης.

Ακόμα κι έτσι, και τα δύο αντικείμενα ήταν σχετικά αχνά, γεγονός που έκανε την παρατήρηση και τον χαρακτηρισμό τους δύσκολο. Στην πραγματικότητα, πιθανότατα είχαμε πολλούς τέτοιους επισκέπτες στο παρελθόν, αλλά μόνο τώρα μπορούμε να τους εντοπίσουμε χάρη στις τεχνολογικές εξελίξεις. Τα τηλεσκόπια που παρακολουθούν τους ουρανούς για να κυνηγήσουν αστεροειδείς κοντά στη Γη και άλλους ποικίλους πληθυσμούς εντός του ηλιακού συστήματος είναι επίσης εξειδικευμένα στην εύρεση διαστρικών αντικειμένων. Οι ευρυγώνιες κάμερες φωτογραφίζουν συνεχώς μεγάλες επιφάνειες του ουρανού και το λογισμικό αξιολογεί τις αμυδρές κουκκίδες φωτός για όποιον περιπλανιέται, τονίζοντας τους νεοφερμένους. Οι επισκοπήσεις ουρανού μας βελτιώνονται πάντα και έρχονται ακόμη πιο βαθιές αναζητήσεις. Η επερχόμενη Έρευνα Κληρονομιάς του Χώρου και του Χρόνου (LSST) του Παρατηρητηρίου Rubin θα κάνει μια ταινία ολόκληρου του νότιου ουρανού κάθε τρεις νύχτες, πάνω από μια δεκαετία. Οι προσδοκίες είναι υψηλές και οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι αυτή η έρευνα θα αποκλείσει την επίσκεψη σε διαστρικούς κόσμους τουλάχιστον μία φορά το χρόνο.

Αυτό το υψηλό ποσοστό ανακάλυψης προέρχεται από το γεγονός ότι ζούμε σε έναν γαλαξία που βρίθει από περιπλανώμενους μικροσκοπικούς κόσμους. Κάθε αστέρι ρίχνει τους περισσότερους από τους αστεροειδείς και τους κομήτες που παράγει, με πολλούς διαφορετικούς τρόπους - βαρυτικές ωθήσεις από τους μεταναστευτικούς πλανήτες του, ας πούμε, ή την αποδυνάμωση ενός αστεριού που πεθαίνει στους κομήτες του που κάνουν μακρινό κύκλο. Επομένως, ο γαλαξίας μας δεν είναι απλώς ένας τόπος αστεριών, αλλά πραγματικά απίστευτων αριθμών διαστρικών αστεροειδών και κομητών, πολλά τρισεκατομμύρια δωρεά από κάθε αστέρι. Αριθμούν ένα εκπληκτικό 10 περίπου στο σύνολο του γαλαξία. Ενώ αυτοί οι ταξιδιώτες παραμένουν μόνο ένα λεπτό κλάσμα της μάζας του γαλαξία, δεν έχουμε ακόμη κατανοήσει τον ρόλο τους στις διαδικασίες σχηματισμού πλανητών. Οι ερευνητές μελετούν πώς αυτοί οι φυγάδες κόσμοι θα μπορούσαν να παγιδευτούν στις γενέτειρες των άστρων και στους νεοσχηματιζόμενους δίσκους των πλανητικών συστημάτων. Ακριβώς όπως τα σουπερνόβα - αστρικές εκρήξεις - μπορούν να παρέχουν υλικό για να εμπλουτίσουν τις γενέτειρες νέων άστρων, οι κύκλοι ζωής των πλανητικών συστημάτων μπορεί επίσης να δημιουργήσουν νέους πλανήτες, σε έναν κύκλο που εκτείνεται στη μακρά ιστορία του γαλαξία.

Και γιατί να σταματήσω εκεί; Οι ίδιοι οι γαλαξίες σχηματίζονται από τη συγχώνευση και τη σύνθετη πλέξη πολλών μητρικών γαλαξιών που κάποτε χωρίζονταν από τεράστιες αποστάσεις. Αυτή η διαδικασία είναι ένα βασικό μέρος του τρόπου με τον οποίο εξελίσσονται οι γαλαξίες, αλλά τα μικρότερα κομμάτια σπάνια λαμβάνονται υπόψη. Κανείς δεν γνωρίζει πώς μπορεί να σχηματιστούν τα πλανητικά συστήματα σε έναν εντελώς διαφορετικό γαλαξία, αλλά ένα μελλοντικό διαστρικό αντικείμενο μπορεί να μας το πει — φέρνοντας ένα κομμάτι του ενός σε μέγεθος νησιού ακριβώς στο κατώφλι μας.

Με αυτά τα επερχόμενα δεδομένα, βρισκόμαστε στα πρόθυρα να συντάξουμε επιτέλους μια συνεκτική θεωρία για το πώς σχηματίζονται, αναπτύσσονται και αλλάζουν τα πλανητικά συστήματα. Μέχρι τώρα, οι φυσικοί έχουν μελετήσει κάθε μέρος της διάρκειας ζωής ενός συστήματος ανεξάρτητα, συνδυάζοντας κουτιά φυσικής μεγέθους μπουκιάς που εκτείνονται σε πάνω από ένα δισεκατομμύριο χρόνια και 36 τάξεις μεγέθους σε μάζα. Άμεσα δείγματα συστημάτων πέρα ​​από το δικό μας προσφέρουν την ευκαιρία να ανοίξουμε αυτή την εικόνα με την «βασική αλήθεια». Τελικά, είναι δύσκολο να γνωρίζουμε τι δεν φανταζόμαστε. Τα λιγοστά δεδομένα που συγκεντρώσαμε για το «Oumuamua» άφησαν έναν στολίσκο θεωριών για την προέλευσή του. Λίγους μήνες αργότερα, το διαστημικό σκάφος New Horizons έδειξε ότι ένας αρχέγονος κόσμος που κάθεται στη ζώνη Kuiper μας, το Arrokoth, έχει ένα περίεργο σχήμα που ήταν εντελώς απρόβλεπτο από τη θεωρία σχηματισμού:δύο τηγανίτες κολλημένες απαλά μεταξύ τους σε ένα δυαδικό δυαδικό σύστημα επαφής. Εάν το δικό μας ηλιακό σύστημα μπορεί να κρύψει τέτοια θαύματα, τι θα αποκαλύψει ο επόμενος διαστρικός περιπλανώμενος;

Για μένα, η άφιξη αυτών των πλανητικών κομματιών που σχηματίστηκαν σε ένα άλλο αστέρι μας λέει ότι βρισκόμαστε στην καρδιά μιας επανάστασης - μια αλλαγή στις απόψεις, που ξεκίνησε πριν από εκατοντάδες χρόνια, που συνεχίζει να αλλάζει την οπτική μας για το σπίτι μας, το δικό μας πλανητικό Σύστημα. Η τροχιά του Πλούτωνα έδειξε ότι το ηλιακό σύστημα έχει διαφορετικό σχήμα σήμερα από ό,τι όταν σχηματίστηκε, και τα εξωπλανητικά συστήματα παρουσιάζουν μια άγρια ​​ποικιλία σχημάτων και μεγεθών, λίγα όπως το δικό μας. Και όμως τώρα, μάθαμε ότι η χημεία των δικών μας κομητών δεν έχει μοναδική γεύση. Η κοινότητα του σύμπαντος εκτείνεται από αυτό που συμβαίνει εδώ σε αυτό που συμβαίνει σε ένα αστέρι που θα μπορούσε να βρίσκεται οπουδήποτε αλλού στον γαλαξία μας ή ακόμα και πέρα:Είμαστε πραγματικά μέρος μιας ευρύτερης εικόνας.

Αυτό το άρθρο ανατυπώθηκε στις  Wired.com .