Den 19. oktober 2017 annoncerede Panoramic Survey Telescope og Rapid Response System-1 (Pan-STARRS-1) på Hawaii den første nogensinde påvisning af en interstellar asteroide, kaldet 1I / 2017 U1 (alias ‘Oumuamua). I de følgende måneder blev der foretaget flere opfølgningsobservationer, der gjorde det muligt for astronomer at få en bedre idé om dens størrelse og form, mens de også afslørede, at den havde egenskaberne ved både en komet og en asteroide.
Interessant nok har der også været nogle spekulationer om, at baseret på dens form, 'Oumuamua muligvis faktisk er et interstellært rumfartøj (Breakthrough Listen overvågede det endda for tegn på radiosignaler!). En ny undersøgelse af et par astronomer fra Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) har taget det et skridt videre og antydet, at 'Oumuamua faktisk kan være et let sejl af udenlandsk oprindelse.
Undersøgelsen - "Kunne solstrålingstryk forklare 'Oumuamuas særlige acceleration?', Der for nylig blev vist online - blev udført af Shmuel Bialy og prof. Abraham Loeb. Mens Bialy er postdoktorisk forsker ved CfA's Institute for Theory and Computation (ITC), er professor Loeb direktør for ITC, Frank B. Baird Jr. professor i videnskab ved Harvard University og leder af formanden for Gennembrud Starshot Det rådgivende udvalg.
For at sammenfatte, blev 'Oumuamua først opdaget af Pan-STARRS-1-undersøgelsen 40 dage efter, at den gjorde sit nærmeste pas til Solen (den 9. september, 2017). På dette tidspunkt var det ca. 0,25 AU fra solen (en fjerdedel afstanden mellem Jorden og solen) og allerede på vej ud af solsystemet. I den tid bemærkede astronomer, at det så ud til at have en høj tæthed (indikerer en stenet og metallisk sammensætning), og at det snurrede hurtigt.
Selvom det ikke viste nogen tegn på udgasning, da det passerede tæt på vores sol (hvilket ville have indikeret, at det var en komet), var et forskerteam i stand til at opnå spektre, der indikerede, at ‘Oumuamua var mere iskaldt end tidligere antaget. Da det begyndte at forlade solsystemet, blev Hubble-rumteleskop klikkede på nogle endelige billeder af ‘Oumuamua, der afslørede en vis uventet opførsel.
Efter at have undersøgt billederne opdagede et andet internationalt forskerteam, at ‘Oumuamua var steget i hastighed snarere end at bremse som forventet. Den mest sandsynlige forklaring, hævdede de, var, at ‘Oumuamua udluftede materiale fra dets overflade på grund af solvarme (aka. Udgassing). Udgivelsen af dette materiale, som er i overensstemmelse med, hvordan en komet opfører sig, ville give 'Oumuamua det stadige skub, det var nødvendigt for at opnå dette boost i hastighed.
Til dette tilbyder Bialy og Loeb en modforklaring. Hvis ‘Oumuamua i virkeligheden var en komet, hvorfor så oplever det ikke at være udgasning, når det var tættest på vores sol? Derudover citerer de anden forskning, der viste, at hvis udgasning var ansvarlig for accelerationen, ville det også have forårsaget en hurtig udvikling i 'Oumuamua's spin (som ikke blev observeret).
Grundlæggende overvejer Bialy og Loeb muligheden for, at ‘Oumuamua faktisk kunne være et let sejl, en form for rumfartøjer, der er afhængig af strålingstryk for at generere fremdrift - svarende til hvad Gennembrud Starshot arbejder på. Ligesom hvad der er planlagt Starshot, dette lette sejl er muligvis blevet sendt fra en anden civilisation for at studere vores solsystem og se efter tegn på liv. Som prof. Loeb forklarede til Space Magazine via e-mail:
”Vi forklarer den overskydende acceleration af` Oumuamua væk fra solen som et resultat af den kraft, som sollyset udøver på dens overflade. For at denne kraft skal forklare målt overskydende acceleration, skal objektet være ekstremt tynd, for at bestille en brøkdel af en millimeter i tykkelse, men titalls meter i størrelse. Dette gør objektet let for sit overfladeareal og tillader det at fungere som et let sejl. Dets oprindelse kan være enten naturlig (i det interstellære medium eller proto-planetariske diske) eller kunstigt (som en sonde sendt til en rekognoseringsmission ind i det indre område af solsystemet). ”
Baseret på dette gik Bialy og Loeb med til at beregne den sandsynlige form, tykkelse og forholdet mellem masse og areal, som en sådan kunstig genstand ville have. De forsøgte også at bestemme, om dette objekt ville være i stand til at overleve i det interstellare rum, og om det ville være i stand til at modstå trækspændinger forårsaget af rotation og tidevandskræfter.
Hvad de fandt, var, at et sejl, der kun var en brøkdel af en millimeter tykt (0,3-0,9 mm), ville være tilstrækkeligt til, at et ark med fast materiale kunne overleve rejsen gennem hele galaksen - skønt dette meget afhænger af Oumuamuams massetæthed ( hvilket ikke er begrænset). Tykt eller tyndt, dette sejl ville være i stand til at modstå kollisioner med støvkorn og gas, der gennemsyrer det interstellære medium, såvel som centrifugale og tidevandskræfter.
Med hensyn til hvad et udenjordisk let sejl ville gøre i vores solsystem, tilbyder Bialy og Loeb nogle mulige forklaringer på det. For det første antyder de, at sonden faktisk kan være et nedlagt sejl, der flyder under påvirkning af tyngdekraften og stjernestrålingen, svarende til affald fra skibsvrag, der flyder i havet. Dette vil hjælpe med at forklare hvorfor Gennembrud lyt fandt intet bevis for radio transmissioner.
Loeb illustrerede denne idé yderligere i en nylig artikel, han skrev om Videnskabelig amerikansk, hvor han foreslog, at 'Oumuamua kunne være det første kendte tilfælde af en kunstig relikvie, der flød ind i vores solsystem fra interstellar rum. Desuden bemærker han, at lysskibe med lignende dimensioner er designet og konstrueret af mennesker, inklusive det japansk-designede IKAROS projekt og Starshot Initiative som han er involveret i.
”Denne mulighed skaber et potentielt fundament for en ny grænse tilrumarkeologi, nemlig studiet af relikvier fra tidligere civilisationer i rummet, ”skrev Loeb. ”At finde bevis for rumskrot af kunstig oprindelse ville give et bekræftende svar på det ældgamle spørgsmål” Er vi alene? ”. Dette ville have en dramatisk indflydelse på vores kultur og tilføje et nyt kosmisk perspektiv til betydningen af menneskelig aktivitet. ”
På den anden side, som Loeb fortalte Space Magazine, kunne 'Oumuamua være et aktivt stykke fremmed teknologi, der kom til at udforske vores solsystem, på samme måde som vi håber at udforske Alpha Centauri ved hjælp af Starshot og lignende teknologier:
”Thans alternativ er at forestille sig, at `Oumuamua var på en rekognoseringsmission. Tgrunden til at jeg overvejer rekognoseringsmuligheden er, at antagelsen om, at 'Oumumua fulgte en tilfældig bane kræver produktion af ~ 10 ^ {15} sådanne genstande pr. stjerne i vores galakse. Denne overflod er op til hundrede millioner gange mere end forventet fra solsystemet, baseret på en beregning, som vi gjorde tilbage i 2009. En overraskende høj overflod, medmindre `Oumuamua er en målrettet sonde på en rekognoseringsmission og ikke et medlem af en tilfældig population af genstande. ”
Ifølge Loeb er der også den kendsgerning, at 'Oumuamuas bane bragte den til inden for 0,25 AU for Solen, som er en god bane til at opfange Jorden uden at opleve for meget solbestråling. Derudover kom det inden for 0,15 AU af Jorden, hvilket kunne have været resultatet af orbital korrektioner designet til at lette en flyby.
Alternativt siger han, at det er muligt, at hundreder af sådanne sonder kunne sendes, så en af dem kom tæt nok på Jorden til at studere det. Det faktum, at Pan STARRS-1-undersøgelsen næppe opdagede ‘Oumuamua på sin nærmeste tilgang, kunne ses som en indikation af, at der er mange andre sådanne objekter, der ikke blev opdaget, hvilket styrker sagen for, at‘ Oumuamua var et af mange sådanne sonder.
I betragtning af at astronomer for nylig konkluderede, at vores solsystem sandsynligvis har fanget tusinder af interstellare genstande som ‘Oumuamua, åbner dette muligheden for fremtidige detektioner, der kan hjælpe med at bevise (eller modbevise) sagen for et interstellært let sejl.
Naturligvis anerkender Bialy og Loeb, at der stadig er for mange ukendte til med nogen sikkerhed at sige, hvad ‘Oumuamua virkelig er. Og selvom det tilfældigvis er et stykke naturlig klippe, har alle andre asteroider og kometer, der tidligere er blevet fundet, haft størrelsesordener mellem masse og område, der er større end de nuværende skøn for 'Oumuamua.
Det og det faktum, at strålingstryk ser ud til at være i stand til at fremskynde det, ville betyde, at 'Oumuamua repræsenterer en ny klasse af tyndt interstellært materiale, der aldrig før er blevet set. Hvis det er sandt, åbner det et helt nyt sæt mysterier, såsom hvordan sådant materiale blev produceret og af hvad (eller hvem).
Selvom det har været uden for rækkevidden af vores teleskoper i næsten et år nu, er 'Oumuamua sikker på at forblive genstand for intens undersøgelse i mange år fremover. Og du kan satse astronomer vil være på udkig efter flere af dem! Når alt kommer til alt “Ramanerne gør alt i tre”, ikke?
