Межзвездный астероид Оумуамуа может оказаться либо природным объектом неизвестного типа, либо частью инопланетного космического корабля, представляющим собой солнечный парус, аналогичный тому, что разрабатывается в рамках проекта Breakthrough Starshot, заявляют ученые в статье, принятой к публикации в журнале Astrophysical Journal Letters.

«Оумуамуа, возможно, состоит из совершенно нового и неизвестного нам класса межзвездного материала, который может быть как природного происхождения, так и искусственного», – рассказывает Ави Лоеб, соавтор исследования из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США).

(Художественное представление Оумуамуа, первого открытого межзвездного объекта в Солнечной системе. Credit: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser)

Оумуамуа впервые был замечен в октябре 2017 года телескопами системы Pan-STARRS. От привычных нам астероидов его отличала гиперболическая орбита, явно указывающая на внесолнечное происхождение. Анализ отражательной способности гостя также показал нечто особенное: соотношение сторон у Оумуамуа оказалось как минимум пять к одному. Все это указывало на уникальность объекта, аналогов которому никогда раньше не наблюдалось астрономами.

Однако на этом сюрпризы не закончились. Недавно ученые сообщили о негравитационном ускорении Оумуамуа, то есть он движется не так, как должен. Изначально такое поведение связали с кометной активностью, но затем отмели эту версию, так как не нашли в данных никаких признаков кометного хвоста или дегазации при его максимальном подходе к Солнцу, а также изменения скорости вращения, к которому приводит выброс материала с поверхности.

«В попытках разрыть все тайны межзвездного гостя мы рассмотрели возможность того, что виновником ускорения Оумуамуа может являться поток солнечной радиации. Из этого следует, что он должен быть очень тонким и легким объектом», – добавил Ави Лоеб.

(Концепт солнечного паруса проекта Breakthrough Starshot. Credit: Breakthrough Starshot)

Расчеты показали, что, если Оумуамуа является идеальным отражателем, то 20-метровый радиус и толщина от 0,3 до 0,9 миллиметра отлично согласуются с наблюдаемым негравитационным ускорением, а также с вариациями альбедо, зафиксированными телескопами. «Вы можете легко представить, что вращающийся изогнутый в коническую или полуцилиндрическую форму лист при просмотре с разных углов имеет разную видимую поверхность и, следовательно, по-разному отражает свет», – пояснил Ави Лоеб.

Кроме этого авторы рассмотрели возможность межзвездного путешествия объекта такой формы и показали, что будь он хоть естественного, хоть искусственного происхождения, он может преодолеть расстояние более 32 000 световых лет. При этом именно такой вояж мог привести природный объект к столь удивительной форме посредством столкновений с пылевыми зернами на высоких скоростях, которые вызывали бы плавление и испарение материала с последующей потерей массы.

(На диаграмме показана орбита межзвездного объекта Оумуамуа, проходящая через Солнечную систему. В конце 2025 года он достигнет внешнего край пояса Койпера, а затем, в ноябре 2038 года, гелиопаузы, края Солнечной системы. Credit: ESA)

Если Оумуамуа все же является творением инопланетной цивилизации, то, по мнению исследователей, он может быть либо своеобразным космическим артефактом, то есть обломком космического аппарата, либо участником межзвездной разведывательной миссии в качестве ретранслятора.

К сожалению, время наблюдений за Оумуамуа прошло и сейчас он находится в недосягаемости для телескопов и космических аппаратов. В связи с этим ученые отмечают, что раскрыть тайны первого межзвездного гостя поможет поиск большего количества аналогичных объектов, посещающих нашу Солнечную систему.

Межзвездный объект `Оумуамуа ускорился

Осенью прошлого года астрономы обнаружили в Солнечной системе первый подтвержденный межзвездный объект. Гость получил обозначение 1I/Оумуамуа. Он прибыл в Солнечную систему со стороны звезды Вега. `Оумуамуа пролетел на расстоянии 0.25 а.е. от Солнца, после чего ушел по траектории, навсегда уводящей его за пределы Солнечной системы.

Изначально, `Оумуамуа был классифицирован как комета. Последующие наблюдения не выявили у объекта признаков кометной активности, поэтом вскоре он был переклассифицирован в астероиды. Но, не исключено, что астрономы поторопились со своим решением. В свежем номере журнала Nature была опубликована статья с результатами нового исследования (http://www.eso.org/public/russia/news/eso1820/) межзвездного гостя. Они свидетельствуют о том, что `Оумуамуа покидает Солнечную систему с большей скоростью, чем ожидалось.

Это аномальное поведение было зарегистрировано обсерваториями всего мира, в том числе телескопом Hubble и Очень Большим Телескопом ESO. Измеренное ускорение очень невелико. В целом движение `Оумуамуа все равно замедляется под воздействием притяжения Солнца, но не настолько, как следует из законов небесной механики.

Исследователи проанализировала несколько сценариев, которые могли бы объяснить эту аномалию. В их числе эффект Ярковского, влияние невидимого спутника и взаимодействие гипотетического магнитного поля `Оумуамуа с солнечным ветром. Но наиболее вероятное объяснение — выброс газа и пыли с поверхности объекта. Именно сила реакции, возникающая вследствие этого выброса, и является причиной небольшого ускорения, возникающего при удалении `Оумуамуа от Солнца. Поэтому астероид и улетает от нас быстрее, чем предполагалось. На 1 июня 2018 года его скорость составляла примерно 114 000 км/ч.

Выброс газа — явление, типичное для комет. Данные наблюдений говорят о том, что чем дальше `Оумуамуа удаляется от Солнца, тем медленнее ускоряется. Это, опять же, типичный признак поведения комет. Проблема в том, что когда `Оумуамуа пролетел рядом с Солнцем, астрономы не смогли зарегистрировать никаких видимых следов выброса газа и пыли.

По одной из версий, `Оумуамуа представляет собой выродившуюся комету, лишившуюся почти всех запасов газа и пыли. Поэтому его кома и хвост оказались слишком слабы, чтобы земные обсерватории смогли их заметить. По другой версии, за время межвездного перелета все мелкие пылевые зерна на поверхности `Оумуама разрушились и остались лишь крупные частицы. Облако из таких частиц достаточно сложно обнаружить во время оптических наблюдений и его присутствие вполне могло бы объяснить изменение скорости объекта.

Если `Оумуамуа действительно является кометой, это значительно осложнит задачу экстраполяции его траектории объекта и обнаружения материнской звезды. Сейчас объект покидает Солнечную систему, двигаясь в сторону созвездия Пегаса. `Оумуамуа уже прошел орбиту Юпитера, через четыре года он пересечет орбиту Нептуна. К концу 2025 года межзвездный гость достигнет внешней границы пояса Койпера, а в ноябре 2038 года гелиопаузы.

27 июня 2018 г.

`Оумуамуа, первый межзвездный объект, открытый в Солнечной системе, улетает от Солнца быстрее, чем ожидалось. Это аномальное поведение было зарегистрировано наблюдениями астрономов во всем мире, в том числе на Очень Большом Телескопе ESO в Чили. Новые результаты свидетельствуют о том, что `Оумуамуа скорее всего является не астероидом, а межзвездной кометой. Сообщение об этом открытии публикуется в журнале Nature.

`Оумуамуа — первый межзвездный объект, открытый в пределах Солнечной системы — тщательно изучается с момента его открытия в октябре 2017 г. [1]. Обобщив данные, полученные на Очень Большом Телескопе ESO и в других обсерваториях, международная группа астрономов обнаружила, что объект движется быстрее, чем предсказывалось. Измеренное ускорение очень невелико: в целом движение `Оумуамуа все равно замедляется под воздействием притяжения Солнца, но все же не настолько, насколько это следовало бы из законов небесной механики.

Исследовательская группа под руководством Марко Мичели (Marco Micheli) из Европейского Космического Агентства проанализировала несколько сценариев, которые могли бы объяснить большую по сравнению с предвычисленной скорость необычного межзвездного гостя. Наиболее вероятным объяснением признано то, что `Оумуамуа под воздействием нагрева солнечным излучением выбрасывает со своей поверхности вещество: происходит выброс газа [2]. Именно сила реакции, возникающая вследствие этого выброса, как полагают, и является причиной небольшого, но постоянного ускорения, возникающего при движении `Оумуамуа прочь от Солнечной системы. В результате и получается, что астероид улетает от нас быстрее, чем предполагалось: на 1 июня 2018 г. его скорость составляла примерно 114 000 километров в час.

Выброс газа – явление, типичное для комет. Это противоречит принятой ранее классификации `Оумуамуа как межзвездного астероида. “Мы считаем, что это маленькая и необычная комета”, --говорит Марко Мичели. “Из данных наблюдений видно, что она ускоряется тем медленнее, чем дальше уходит от Солнца, что типично для комет”.

Обычно, когда комета нагревается Солнцем, она выбрасывает пыль и газ, которые образуют вокруг нее облако — так называемую кому — а также протяженный хвост. Однако в данном случае исследовательская группа не смогла зарегистрировать никаких видимых следов выброса газа.

“Как ни странно, мы не видим не пыли, ни комы, ни хвоста”, -- говорит соавтор работы Карен Мич (Karen Meech) из Гавайского университета в США, которая возглавляла группу исследователей `Оумуамуа в 2017 г. “Возможно, пыль, которую выбрасывает `Оумуамуа, необычно крупнозернистая”.

Исследователи выдвигают следующую гипотезу: мелкие пылевые зерна, покрывающие поверхность большинства комет, в процессе долгого полета `Оумуамуа сквозь межзвездное пространство разрушились вследствие эрозии, а остались только пылевые зерна большего размера. Облако, состоящее из этих крупных частиц, не было бы достаточно ярким, чтобы его можно было зарегистрировать, но его присутствие могло бы объяснить неожиданное изменение скорости `Оумуамуа.

Нерешенной загадкой остается не только гипотетическое истечение газа из `Оумуамуа, но и само его межзвездное происхождение. Группа выполнила новые наблюдения `Оумуамуа с целью точно определить траекторию объекта, что могло бы позволить проследить ее назад и определить материнскую звезду, из системы которой прилетело к нам это космическое тело. Однако, полученные новые результаты свидетельствуют, что эту информацию получить труднее, чем ожидалось.

“Истинная природа этого загадочного межзвездного скитальца может остаться неразгаданной”, -- заключает Оливье Эно (Olivier Hainaut), астроном ESO. “Только что обнаруженное ускорение `Оумуамуа делает более сложной задачу экстраполяции траектории объекта и поиска его материнской звезды”.

Примечания

[1] Астероид `Оумуамуа – произносится “о-МУ-а-МУ-а” – был открыт на телескопе Pan-STARRS в обсерватории Халеакала на Гавайских островах. Это слово на гавайском языке означает “разведчик” и отражает его природу как первого известного объекта межзвездного происхождения, обнаруженного в пределах Солнечной системы. Первоначальные наблюдения показали, что это удлиненный небольших размеров объект по цветовым характеристикам схожий с кометами.

[2] Группа протестировала и отбросила несколько гипотез, объясняющих неожиданное изменение скорости давлением солнечного излучения, эффектом Ярковского, эффектами типа трения. Была также принята во внимание возможность ударного воздействия (столкновения), если `Оумуамуа является двойным или намагниченным объектом. Отвергнута была и маловероятная возможность, что `Оумуамуа является межзвездным космическим кораблем: против версии искусственного объекта говорит то, что гладкое и постепенное изменение скорости нетипично для работы реактивных двигателей и что объект вращается по всем трем пространственным осям.

Источник: http://www.eso.org/public/russia/news/eso1820/

Тут в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society вышла статья о новой гипотезе происхождения первого обнаруженного межзвёздного астероида 1I/Оумуамуа, пролетающего через Солнечную систему, который может быть родом из двойной звёздной системы.

Имя «Оумуамуа» было выбрано командой Pan-STARRS, обнаружившей астероид 18 октября 2017 года. В переводе с гавайского ʻou.mua.muaʻ означает «гость» или «посланец издалека». Анализ данных наблюдений показал, что объект Оумуамуа может иметь вид "сигары" длиной до 200 метров и шириной 30 метров, а его поверхность покрыта слоем толинов, дающих красноватый оттенок.

В новой работе учёные провели исследование способности двойных звёздных систем выбрасывать небесные тела прочь. Они также оценили распространённость систем такого типа в Млечном Пути. Было показано, что каменистые тела, подобные 1I/Оумуамуа, вероятнее происходят из двойных систем, нежели из систем одиночных звёзд. Число таких объектов сопоставимо с числом выбрасываемых ледяных тел. Однако повторимся - это лишь гипотеза, и версий происхождения астероида много и пока все они имеют право на существование.

Необычно, что первый наблюдаемый межзвёздный объект является астероидом, потому что комету намного легче обнаружить (собственно изначально его и посчитали кометой), и к тому же наша собственная Солнечная система выбрасывает гораздо больше комет, чем астероидов.

Вероятно, 1I/Оумуамуа произошла из системы с относительно горячей и массивной звездой, так как такие системы содержат большее количество каменистых тел (например красного гиганта). Возможно, что астероид когда-то был выброшен из своей системы на этапе формирования в ней планет.

Вопросы о природе и эволюции 1I/Оумуамуа остаются открытыми. Для планетологов возможность наблюдения подобных объектов может дать ценные сведения о том, как происходит образование планет в других звёздных системах, точно так же, как кометы дают такие сведения о нашей Солнечной системе.

Вот так может выглядеть астероид в представлении художника. Credit: ESO / M. Kornmesser

Препринт статьи: https://arxiv.org/abs/1712.04435

Источник: Сообщество Deep Space (vk.com/deep_space)