Διαστρικό αντικείμενο "Oumuamua" που εντοπίστηκε σε πιθανή τοποθεσία προέλευσης

Το 2017, οι αστρονόμοι στο Αστεροσκοπείο Haleakala στη Χαβάη είδαν μια ματιά σε ένα ασυνήθιστο θέαμα. Τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από τη συστοιχία τηλεσκοπίων Paan-Starr κατέγραψαν μια εικόνα ενός αντικειμένου μήκους περίπου 230 μέτρων που διέρχεται σε απόσταση 0,25 au από τον ήλιο.

Το αντικείμενο, που ονομάστηκε «Oumuamua» για τη λέξη της Χαβάης για «ανιχνευτή», ανακαλύφθηκε αργότερα ότι προήλθε από έξω από το αστρικό μας σύστημα, καθιστώντας το το πρώτο παρατηρούμενο διαστρικό σώμα που διέρχεται από το αστρικό μας σύστημα. Τώρα, σε μια μελέτη που έγινε πρόσφατα αποδεκτή για δημοσίευση στο The Astronomical Journal,  μια ομάδα ερευνητών αναφέρει ότι έχει εντοπίσει την τροχιά του Oumuamua πίσω στο διαστρικό σπίτι του.

Με τη μοντελοποίηση του Oumuamua και των βαρυτικών επιδράσεων περισσότερων από 7 εκατομμύρια κοντινά αστέρια, οι ερευνητές μπόρεσαν να εργαστούν προς τα πίσω για να εντοπίσουν τα βήματα του Oumuamua σε όλο τον γαλαξία και να περιορίσουν το πιθανό σπίτι-αστέρι του Oumuamua σε 4 πιθανούς υποψήφιους:HIP3757, ένας κόκκινος νάνος που εντοπίζεται περίπου 25 parsecs από τον Ήλιο. HD 292249, ένα αστέρι εντυπωσιακά σαν τον δικό μας ήλιο, και δύο άλλα αστέρια που δεν έχουν επίσημη ονοματολογία. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το Oumuamua ήταν αρχικά ένα σώμα σε τροχιά γύρω από ένα από αυτά τα αστέρια, αλλά στη συνέχεια εκτοξεύτηκε στον κόσμο λόγω της βαρυτικής αλληλεπίδρασης με κοντινούς μεγαλύτερους πλανήτες. Μπορείτε να διαβάσετε πλήρως τα ευρήματα της ομάδας στο arXiv.

A Lone Interstellar Traveler

Τα διαστρικά αντικείμενα είναι αποτέλεσμα του σχηματισμού πλανητών. Όταν σχηματίζονται πλανήτες, περιστρέφονται πολύ γρήγορα. Αυτή η περιστροφή, σε συνδυασμό με βαρυτικά αποτελέσματα από κοντινά μεγάλα σώματα, μπορεί να εκτοξεύσει ελάχιστη μάζα από το σχηματιζόμενο σύστημα πλανητών στις βαθιές περιοχές του διαστήματος. Δεδομένου αυτού του μηχανισμού, τα εξωηλιακά πλανητάρια όπως το τυπικό Oumuamua έχουν ένα επίμηκες σχήμα, σχεδόν σαν πούρο ή ένα επίπεδο οβάλ. Παρά το γεγονός ότι είναι μια φυσική συνέπεια του σχηματισμού πλανητών, είναι εξαιρετικά σπάνιο να παρατηρήσουμε μια διαστρική εκτίναξη λόγω του τεράστιου μεγέθους του διαστήματος. Ορισμένοι προηγούμενοι αστεροειδείς και κομήτες πιστεύεται ότι προέρχονται από έξω από την περιοχή του διαστήματος μας, αλλά μέχρι στιγμής το Oumuamua σηματοδοτεί το μοναδικό παρατηρούμενο αντικείμενο που είναι συντριπτικά πιθανό να προέρχεται από έξω από το ηλιακό μας σύστημα.

Για να εντοπίσει την προέλευση του Oumuamua, η ομάδα άντλησε δεδομένα από την αποστολή Gaia της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας για να εντοπίσει τη θέση των μακρινών αστεριών. Προηγούμενη παρατήρηση έδειξε ότι η τροχιά του Oumuamua ήταν λίγο πολύ συνεπής με αποκλειστικά βαρυτικό φαινόμενο. Ωστόσο, μια προσεκτική ανασκόπηση των δεδομένων έδειξε ότι η ταχύτητα του Oumuamua επιταχύνθηκε καθώς πλησίαζε τον ήλιο, υποδεικνύοντας ότι, όπως ένας κομήτης, οι εξαχνωμένοι υδρατμοί ωθούσαν το αντικείμενο πιο γρήγορα από ό,τι αρχικά παρατηρήθηκε. Αυτά τα ευρήματα βοήθησαν τους επιστήμονες να εργαστούν προς τα πίσω για να βρουν το σωστό σημείο εισόδου του Oumuamua στο ηλιακό μας σύστημα.

Τα συγκεκριμένα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από την αποστολή Gaia αποτελούνται από έναν άτλαντα των άστρων, με μετρήσεις των ταχυτήτων, των θέσεων και τυχόν επιδράσεων παράλλαξης. προσαρμόζοντας αστέρια αρκετά κοντά ώστε να έχουν βαρυτικό αποτέλεσμα, η τελική προσομοίωση υπολογιστή αποτελούνταν από πληροφορίες από περισσότερα από 7 εκατομμύρια αστέρια. Ανιχνεύοντας ξανά την τροχιά του Oumuamua, κατάλαβαν από ποια αστέρια πρέπει να έχει περάσει ο Oumuamua κατά τη διάρκεια του ταξιδιού του 1 εκατομμυρίου + έτους στον κόσμο. Το κόλπο ήταν να μάθουμε ποια αστέρια είχαν μια θέση και ταχύτητα που, σε συνδυασμό με την προβαλλόμενη τροχιά του Oumuamua, θα έκανε το αντικείμενο να σκοντάψει στο ηλιακό μας σύστημα. Για να το κάνουν αυτό, χρειαζόταν να βρουν αστέρια από τα οποία ο Oumuamua πέρασε κοντά και τα προσπέρασε αρκετά αργά ώστε η βαρύτητα του αστεριού να έχει σημαντική επίδραση στην πορεία του αντικειμένου.

Τα αποτελέσματα που συντάχθηκαν από τις προσομοιώσεις υπολογιστή εντόπισαν 4 πιθανούς υποψήφιους πρωταγωνιστές. Ένας από αυτούς τους υποψηφίους είναι το αστέρι Gaia DR2 3666992950762141312 (με το όνομα "home-4"). Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι πριν από 1,1 εκατομμύρια χρόνια, το Oumuamua πέρασε κοντά σε αυτό το αστέρι με ταχύτητα εισόδου 18 km/s. αρκετά αργό ώστε η βαρύτητα του αστεριού να έχει σημαντική επίδραση στην τροχιά του αντικειμένου.

Ο υποψήφιος πρωταγωνιστής είναι το αστέρι HIP 3757, ένας κόκκινος νάνος που βρίσκεται εντός των ορίων του αστερισμού του Κήτου. Από όλα τα αστέρια που εντοπίστηκαν από την ανάλυση, το HIP 3757 είναι το πλησιέστερο στη Γη, σε απόσταση περίπου 80 ετών φωτός. Τα άλλα δύο υποψήφια αστέρια είναι γνωστά ως HD 292249, ένα αστέρι σαν τον δικό μας ήλιο, και το αστέρι Gaia DR2 4899996487129314688, που οι ερευνητές ονομάζουν «σπίτι-3». Εκτός από την επισήμανση του αστεριού του Oumuamua, οι ερευνητές υπολόγισαν επίσης την εξερχόμενη τροχιά του για να προβλέψουν μελλοντικές αλληλεπιδράσεις με αστέρια.

Πώς λοιπόν η Oumuamua κατέληξε να εκδιωχθεί από το οικιακό της σύστημα; Οι ερευνητές διερευνούν μερικές πιθανότητες:δεδομένων των δεδομένων, είναι πιθανό ο Oumuamua από ένα σύστημα που περιέχει ένα τεράστιο αστέρι και έναν κοντινό γίγαντα αερίου. Η αλληλεπίδραση μεταξύ του αστέρα, του αέριου γίγαντα και του μικρού πλανητικού θα εξηγούσε την τρέχουσα παρατηρούμενη τροχιά του Oumuamua και την προεκτεινόμενη τροχιά του παρελθόντος. Οι ερευνητές δηλώνουν επίσης ότι ένα δυαδικό σύστημα αστεριών θα μπορούσε να προκαλέσει αρκετή βαρυτική διαταραχή στον πρώιμο σχηματισμό πλανητών για να εκτοξεύσει πλανητικά μικρά από το σύστημα με υψηλή ταχύτητα. Η εκτίναξη θα μπορούσε επίσης να ήταν αποτέλεσμα ενός κοντινού αστέρα που ασκούσε τη βαρυτική του επιρροή στο Oumuamua.

Φυσικά, όπως σε κάθε μελέτη, έτσι και αυτή έχει περιορισμούς. Πιο συγκεκριμένα, τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τη μοντελοποίηση της θέσης των μακρινών αστεριών τα μοντελοποίησαν ως με σταθερές ταχύτητες. Στην πραγματικότητα, τα αστέρια επιταχύνονται πάντα και το μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε δεν έλαβε υπόψη αυτή την επιτάχυνση. Επιπλέον, αν και είναι πολύ από τα πρότυπά μας, 7 εκατομμύρια αστέρια αντιπροσωπεύουν ένα απειροελάχιστο κλάσμα άστρων που παρατηρήθηκε από την αποστολή Γαία. Η περιοχή του διαστήματος που παρατηρήθηκε πιθανότατα έχει τουλάχιστον 35 εκατομμύρια αστέρια, αλλά μόνο 7 εκατομμύρια αντιστοιχούν στο μοντέλο. Ωστόσο, ο αριθμός των αστεριών που μοντελοποιήθηκαν είναι πολύ μεγαλύτερος από προηγούμενες προσπάθειες προσδιορισμού του οικιακού συστήματος του Oumuamua.

Οι ερευνητές είναι ξεκάθαροι ότι η μέθοδός τους δεν καθορίζει χωρίς αμφιβολία ότι ο Oumuamua πρέπει να προέρχεται από ένα από αυτά τα αστρικά συστήματα. Όλα τα δεδομένα δείχνουν ότι κάποια στιγμή στο παρελθόν, ο Oumuamua πέρασε κοντά σε αυτά τα αστέρια με ένα προφίλ κίνησης που θα είχε νόημα εάν το αντικείμενο προερχόταν από αυτά τα αστρικά συστήματα. Για να προσδιοριστεί το οικιακό αστέρι του Oumuamua, απαιτείται ένας εύλογος μηχανισμός εκτίναξης επιπλέον των πληροφοριών σχετικά με την κίνηση του Oumuamua κοντά σε αυτά τα αστέρια.

Ωστόσο, η μελέτη κάνει πολύ καλή δουλειά για να περιορίσει τον πιθανό χώρο αναζήτησης. Λαμβάνοντας υπόψη τον τεράστιο αριθμό παρατηρήσιμων αστεριών, είναι πολύ καλό να περιορίσουμε τους υποψηφίους σε 4 πιθανά αστέρια. Περαιτέρω συλλογή δεδομένων και μια πιο λεπτομερής ανάλυση των δεδομένων που έχουν ήδη συλλεχθεί θα συμβάλουν στον περιορισμό αυτής της λίστας ακόμη περισσότερο. οπότε ίσως σύντομα θα έχουμε μια οριστική απάντηση για το από πού προήλθε αυτός ο μυστηριώδης διαστρικός παρεμποδιστής.