Об’єкт «Оумуамуа»: схоже, в галактиці ми таки не самотні

вт, 12/02/2019 — 19:50

Сонячну систему відвідало щось, що не може бути ні астероїдом, ні кометою.

19 жовтня 2017 року команда дослідників за допомогою телескопа «Пан-СТАРРС» (Pan-STARRS) в ході спостережень виявила міжзоряний об’єкт «Оумуамуа». Враження було таке, що на обід несподівано прибув гість з іншої країни. Вивчивши цього гостя, ми можемо багато дізнатися про культуру цієї країни, і нам навіть не треба буде туди їхати. В даному випадку це дуже до речі, тому що на звичайній ракеті навіть до найближчої зірки можна долетіти лише за сто тисяч років, пише у виданні Scientific American Абрахам Леб.

Несподіванкою є те, що наш перший міжзоряний гість виявився дуже дивним і несхожим ні на що з того, що ми бачили раніше. Коли ми це зрозуміли, гість вже покинув наш будинок і розчинився в темряві ночі, з-за чого у нас не було можливості придивитися до його загадковим властивостями. Нижче наводиться список з шести особливостей, які відрізняють «Оумуамуа» від інших об’єктів.

1. Якщо припустити, що інші планетні системи схожі на нашу сонячну систему, команда «Пан-СТАРРС» взагалі не повинна була виявити ні цей, ні який-небудь інший міжзоряний об’єкт. В опублікованій 10 років тому роботі ми передбачали, що в космосі дуже багато міжзоряних астероїдів, які на багато порядків (2-8) менше розміру, яким можна пояснити відкриття «Оумуамуа», якщо виходити з того, що це член випадкової популяції об’єктів. Якщо говорити простіше, «Оумуамуа» вказує на те, що міжзоряних об’єктів набагато більше, ніж очікувалося. Кожна зірка з Чумацького Шляху за своє життя повинна випустити 1 015 таких об’єктів, щоб можна було пояснити існування такого величезного безлічі, на який вказує «Оумуамуа». Таким чином, інкубатори об’єктів типу «Оумуамуа» повинні відрізнятися від того, що нам відомо про нашої власної сонячної системи.

2. «Оумуамуа» бере свій початок з особливою системи координат, яка називається локальний стандарт спокою і пов’язана з Сонцем. Цей стандарт виходить із середнього значення випадкових переміщень всіх зірок поблизу Сонця. У такій системі відліку лише одна з 500 зірок рухається так само повільно, як і «Оумуамуа». Локальний стандарт спокою ідеально підходить для маскування, а саме, щоб приховувати походження об’єкта і не пов’язувати його ні з якою конкретною зіркою. Переміщення «Оумуамуа» відносно Сонця відображає переміщення Сонця відносно точки локального стандарту спокою. «Оумуамуа» схожа на буй, що знаходиться в стані спокою на поверхні океану, а сонячна система насувається на нього подібно быстроходному судну. А може, існує ціла безліч таких буїв, які виконують функції станцій, ретрансляторів в мережі або вказівних стовпів, складаючи галактичну систему орієнтирів в міжзоряному просторі?

3. Вважається, що більшість міжзоряних астероїдів відриваються від материнської зірки, якщо вони знаходяться на околиці своєї рідної планетної системи (як хмара Оорта в нашій сонячній системі, яке простягається на відстань до 100 тисяч астрономічних одиниць (середня відстань від Землі до Сонця), так як там вони дуже слабо притягуються зіркою. Перебуваючи на околиці, вони можуть полетіти геть під впливом слабкого швидкісного поштовху менше кілометра в секунду. У цьому випадку астероїд буде зберігати швидкість своєї материнської зірки щодо локального стандарту спокою. Якщо «Оумуамуа» прилетіла з звичайної зірки, то їй було надано надзвичайно сильне початкове прискорення. Ще більш незвичним є те обставина, що поштовх за своїм значенням повинен бути рівний і протилежний швидкості материнської зірки щодо локального стандарту спокою, яка для типової зірки, на зразок Сонця становить близько 20 кілометрів в секунду. Динамічне походження «Оумуамуа» є винятковою рідкістю, з якої сторони не дивись. Це дивно, оскільки за статистикою перший іноземний гість, що прибув на обід, повинен бути звичайним (особливо якщо враховувати, що їх більше, ніж зазвичай, про що говорилося в п. 1).

4. У нас немає знімка «Оумуамуа», але в процесі обертання з періодичністю у вісім годин її яскравість від відбиваного сонячного світла змінювалася в 10 разів. Це вказує на те, що даний об’єкт має видовжену форму, і його передбачувана довжина в 5-10 разів більше ширини. Більше того, аналіз перекидів «Оумуамуа» вказує на те, що цей об’єкт знаходиться в найвищому стані збудження, яке тільки можна очікувати від його неспокійної польоту, якщо за своєю формою він нагадує блін. Його передбачувана форма незвичніше всіх тих астероїдів, які вже побували в нашій сонячній системі, оскільки у них максимальне співвідношення довжини до ширини становить три до одного.

5. Космічний телескоп «Спітцер» не виявив ніякого тепла в інфрачервоному випромінюванні «Оумуамуа». З урахуванням поверхневої температури, яка повинна бути у об’єкта на траєкторії його польоту біля Сонця, верхня межа його розміру становить кілька сотень метрів. Якщо виходити з цього, «Оумуамуа» повинна бути надзвичайно блискучій, маючи відбивну здатність як мінімум в 10 разів вище, ніж у астероїдів сонячної системи.

6. Траєкторія руху «Оумуамуа» відхилилася від очікуваної з-за однієї тільки сили тяжіння Сонця. Це незначне відхилення (десята частка відсотка), але воно надзвичайно важливо для статистики. Комети ведуть себе таким чином, коли лід на їх поверхні нагрівається і випаровується від сонячного світла, створюючи реактивну тягу. Додатковий поштовх «Оумуамуа» могло дати виділення газів, як у комет, якщо б як мінімум десята частина її маси випарувалася. Але таке велике випаровування природно призвело б до утворення кометного хвоста, а його науковці не побачили. Спостереження на телескопі «Спітцер» також говорять про те, що вуглецевих молекул і пилу навколо об’єкта мало, і вчені заявляють, що звичайного виділення газів, як у комет, у даному випадку немає (таке було б можливо, якби об’єкт складався з однієї води). Більш того, виділення газів створило б обертальний момент, а такого не спостерігалося. Все це свідчить про те, що об’єкт «Оумуамуа» не схожий на типову комету і типовий астероїд, хоча і представляє популяцію більшу, ніж очікувалося.

Додатковий імпульс сили, який демонструє орбіта «Оумуамуа», не може бути викликаний розпадом об’єкта на частини, так як така подія забезпечило б один-єдиний динамічний поштовх, а вчені спостерігали постійний імпульс сили. Якщо виділення газів виключено, а передбачувана надлишкова сила реальна, залишається тільки одне можливе пояснення: додатковий імпульс сили внаслідок променевого тиску Сонця. Щоб такий імпульс сили був ефективний, «Оумуамуа» повинен мати товщину менше міліметра при розмірі не менше 20 метрів (щоб бути ідеальним відбивачем). У такому випадку він повинен бути схожий на рукотворний світловий парус. Будь це так, «Оумуамуа» був би схожий на сонячний парус з японського космічного апарату ИКАРОС або на світловий парус для проекту «Старшот». Якщо у об’єкта штучне походження, виникає дивовижна можливість, що ми виявили «лист у пляшці» після багаторічних і невдалих пошуків радіосигналів від позаземних цивілізацій. Такий світловий парус повинен зберегтися, незважаючи на зіткнення з міжзоряними атомами і пилом під час подорожі крізь галактику.

Думаючи про можливості штучного походження, ми повинні мати на увазі те, що казав Шерлок Холмс: «Якщо виключити неможливе, те, що залишиться, і буде правдою, якою б неймовірною вона не здавалася». Обсерваторія «Кеплер» показала, що приблизно у чверті всіх зірок у Чумацькому Шляху є придатна для життя планета розміром з Землю, де на поверхні може бути вода в рідкому стані і хімічний склад життя у відомому нам вигляді. Тому цілком імовірно, що в міжзоряному просторі повно сміття штучного походження. Це або залишки розвідувальних апаратів, або непрацююче обладнання. Але щоб переконатися в екзотичному штучне походження «Оумуамуа», нам потрібно більше даних. Як сказав Карл Саган (Carl Sagan), «надзвичайні твердження вимагають екстраординарних доказів».

Насправді, якщо «Оумуамуа» — космічна місія, це багато що пояснює. Малоймовірно, що в розрахунку на одну зірку запускається 1 015 сонячних вітрил, щоб скласти випадкову популяцію схожих на «Оумуамуа» об’єктів. Для цього треба буде запускати їх з неймовірною швидкістю один раз кожні п’ять хвилин в розрахунку на планетну систему, навіть якщо всі цивілізації живуть так само довго, як і Чумацький Шлях. Необхідну кількість можна істотно скоротити, якщо схожі на «Оумуамуа» об’єкти не літають навмання по всіляких орбітах, а рухаються по особливим орбітах, ныряющим в найбільш близькі до центру і придатні для життя ділянки планетних систем, таких як наша сонячна система.

«Оумуамуа» летить дуже швидко, і наші ракети вже не зможуть її наздогнати без гравітаційної допомоги планет. Але оскільки цього об’єкта знадобляться тисячі років, щоб повністю покинути нашу сонячну систему, ми можемо пильніше поглянути на нього з космічного апарату на пролітної траєкторії. Але для цього нам в найближчі 10-20 років треба розробити нові технології для підвищення швидкості космічних польотів. Що цікаво, деякі міжзоряні об’єкти, що пролітають близько до Юпітера, можуть втрачати енергію і вловлюються сонячною системою. Це ті гості, які після обіду на виході вдарилася лобом об стіну і вирішили залишитися. Система Сонце — Юпітер діє як рибальська мережа. Якщо ми зуміємо пізнати потрапили в гравітаційну пастку міжзоряні об’єкти за їх незвичайно викривленим орбітах і надзвичайно великим нахилом відносно площини сонячної системи, ми зможемо полетіти до них в гості і більше дізнатися про їх природі.

А ще ми можемо почекати, поки не з’явиться наступний міжзоряний гість. Через кілька років буде введено в експлуатацію ширококутний оглядовий телескоп (LSST), який буде набагато чутливіші і зможе виявляти схожі на «Оумуамуа» об’єкти. Можна сподіватися, що він виявить безліч таких об’єктів уже в перший рік своєї роботи. А якщо не знайде, нам стане ясно, що «Оумуамуа» це особливий об’єкт, і що ми повинні пуститися за ним у погоню, щоб з’ясувати його походження.

Дослідження міжзоряних об’єктів нагадує моє улюблене заняття під час прогулянок з доньками по пляжу. Нам подобається збирати викинуті на берег черепашки і з’ясовувати їх походження. Час від часу ми натикаємося на пластикову пляшку, має, звичайно ж, штучне походження. Аналогічним чином, астрономи мають досліджувати будь-що потрапляє в сонячну систему об’єкт, вивчаючи його властивості. Немає сумнівів, що шість особливостей «Оумуамуа» здатні відкрити нову революційну епоху в космічній науці.

Джерело перекладу: ИноСМИ.Ру

Підписуйтесь на наш Telegram-канал.

Источник

Most Popular

To Top