19 października 2017 r. Panoramiczny teleskop pomiarowy i system szybkiego reagowania-1 (Pan-STARRS-1) na Hawajach ogłosił pierwsze w historii wykrycie międzygwiezdnej asteroidy - I / 2017 U1 (alias. „Oumuamua). Od tego czasu przeprowadzono wiele badań w celu ustalenia pochodzenia asteroidy, tego, co spotkała w przestrzeni międzygwiezdnej, jej prawdziwej natury (czy jest to kometa czy asteroida?) Oraz czy jest to obcy statek kosmiczny (nie jest).
Przez cały ten czas pytanie o pochodzenie „Oumuamua” pozostało bez odpowiedzi. Poza teorią, że pochodzi z kierunku konstelacji Lyry, być może z systemu Vega, nie ma ostatecznych odpowiedzi. Na szczęście międzynarodowy zespół kierowany przez naukowców z Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka (MPIA) wyśledził „Oumuamua i zawęził swój punkt początkowy do czterech możliwych układów gwiezdnych.
Badanie, które opisuje ich odkrycia - zatytułowane „Prawdopodobne gwiazdy domowe obiektu międzygwiezdnego„ Oumuamua znalezione w Gaia DR2 ”- zostało niedawno zaakceptowane do publikacji przez Astrophysical Journal. Badanie było prowadzone przez Coryna Bailera-Jonesa z Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka i obejmowało członków NASA's Jet Propulsion Laboratory, ESA's SSA-NEO Coordination Center, European Southern Observatory (ESO), Southwest Research Institute (SwRI) oraz wiele uniwersytetów i instytutów badawczych.
Aby cofnąć „Oumuamua do miejsca, w którym rozpoczął swoją podróż międzygwiezdną (ponad milion lat temu), zespół polegał na drugim wydaniu danych z ESA Gaia satelita (Gaia DR2). Chociaż w przeszłości przeprowadzono badania, które miały na celu ustalenie, skąd pochodzi „Oumuamua (z jednego z nich wynika, że prawdopodobnie pochodzi on z układu podwójnego), żadne nie było w stanie zapewnić prawdopodobnej lokalizacji.
Powodem tego były przypuszczenia dotyczące orbity „Oumuamua w Układzie Słonecznym, która nie była po prostu wynikiem ruchu obiektu wyłącznie pod wpływem grawitacji Słońca. Jak wykazały badania z 2018 r. Prowadzone przez astronoma ESA Marco Micheli: „Oumuamua doświadczał dodatkowego źródła przyspieszenia, gdy znajdowało się ono blisko Słońca.
Najbardziej prawdopodobne wytłumaczenie było takie, że „Oumuamua doświadcza odgazowania, w którym zamrożone substancje lotne (tj. Woda, dwutlenek węgla, metan, amoniak itp.) Sublimują, gdy obiekt zbliża się do Słońca. To zachowanie, które jest spójne z kometami, dodałoby niewielkie przyspieszenie. Choć początkowo byłby zbyt słaby, aby go zauważyć, był zbyt silny, aby go zignorować podczas orbitowania wstecznej orbity Oumuamua.
Uwzględniając to dodatkowe przyspieszenie w przejściu „Oumuamua” przez nasz Układ Słoneczny, Bailer-Jones i jego koledzy byli w stanie uzyskać dokładne oszacowania kierunku i prędkości międzygwiezdnej asteroidy, gdy wchodziła ona do naszego Układu Słonecznego. Była to jednak tylko część układanki, a zespół musiał również ustalić, co napotkał „Oumuamua po drodze i jak mogło zmienić trajektorię asteroidy.
Aby odpowiedzieć na to pytanie, Bailer-Jones i jego koledzy oparli się na danych z DR2 Gaia, które zawierają dokładne informacje o odległościach, pozycjach i ruchach 1,3 miliarda gwiazd. Jako lider jednej z grup odpowiedzialnych za przygotowanie danych Gaia do wykorzystania przez społeczność naukową, Bailer-Jones już dokładnie znał ten konkretny zestaw danych.
DR2 zawiera także informacje o prędkości radialnej (tj. Ruchu gwiazdy w kierunku do nas i od nas) dla 7 milionów tych gwiazd, które zespół połączył z danymi astronomicznymi dla dodatkowych 220 000 gwiazd wykorzystujących bazę danych Simbad. Zespół stworzył następnie uproszczony scenariusz, w którym zarówno „Oumuamua, jak i wszystkie gwiazdy w badaniu poruszały się po liniach prostych i ze stałą prędkością.
Na podstawie tego ustalili, że było 4500 gwiazd, które prawdopodobnie doświadczyły bliskiego spotkania z „Oumuamua podczas podróży do naszego Układu Słonecznego. Ostatni krok polegał na prześledzeniu przeszłych ruchów tych gwiazd i „Oumuamua” za pomocą wygładzonej wersji potencjału galaktycznego (grawitacyjny wpływ całej materii w naszej galaktyce).
Poprzednie badania sugerowały również, że „Oumuamua został wyrzucony z układu planetarnego swojej gwiazdy macierzystej podczas fazy formowania się planety. Badania te wykazały również, że względna prędkość „Oumuamua i jego gwiazdy macierzystej prawdopodobnie była wówczas stosunkowo wolna. Po uwzględnieniu tych cech Bailer-Jones i jego koledzy zawęzili system domowy „Oumuamua” do czterech gwiazdek.
Spośród tych gwiazd, z których wszystkie są gwiazdami karłowatymi, dwie zbliżyły się do Oumuamua. Pierwszy z nich, HIP 3757, jest czerwonawą karłowatą gwiazdą, która przesunęła się w odległości 1,96 lat świetlnych od Oumuamua około miliona lat temu - najbliższa z czterech gwiazd przybyła do asteroidy. Jednak stosunkowo szybka prędkość względna, z jaką zbliżyła się do „Oumuamua (~ 25 km / s), wydaje się wskazywać, że nie stąd pochodzi asteroida.
Drugi kandydat, HD 292249, jest podobny do naszego Słońca i zbliżył się do „Oumuamua około 3,8 miliona lat temu. Zrobił to jednak przy wolniejszej prędkości 10 km / s, co jest bardziej zgodne z tym, skąd pochodzi asteroida. Dwaj pozostali kandydaci zbliżyli się odpowiednio do „Oumuamua 1.1 i 6.3 miliona lat temu przy średnich prędkościach i odległościach.
Ale oczywiście istnieją ograniczenia w tym badaniu i wiele badań jest wciąż potrzebnych, zanim pochodzenie „Oumuamua” będzie pewne. Po pierwsze, jego system macierzysty musiałby mieć odpowiednio dużą gigantyczną planetę, aby „Oumuamua został wyrzucony miliony lat temu. W tych systemach nie wykryto żadnych planet; ale ponieważ nie zostały jeszcze zbadane, nic nie można powiedzieć w żaden sposób.
Kolejną kwestią jest liczba prędkości radialnych zawartych w drugim wydaniu danych Gaia, która jest stosunkowo niewielka. Trzecie uwolnienie, które ma się odbyć w 2021 r., Powinno dostarczyć danych o prędkości radialnej dziesięciu razy większej liczby gwiazd, co może skutkować większą liczbą potencjalnych kandydatów. Krótko mówiąc, polowanie na pierwszego odkrytego międzygwiezdnego gościa naszego Układu Słonecznego trwa!
