Ons zonnestelsel kan buitenaardse kometen bevatten die zijn gestolen van een andere ster die 4,5 miljard jaar geleden voorbij vloog. Ver weg in een verre cluster van jonge sterren, een soortgelijke ontmoeting zou ook de interstellaire bezoeker "Oumuamua" op weg naar ons hebben kunnen doen vliegen, en er moeten nog veel meer van deze vrij zwevende objecten in de melkweg zijn. Dit zijn de resultaten van een nieuwe studie door astrofysici aan de Universiteit van Zürich.

Een vreemd kosmisch object haalde de krantenkoppen nadat het in oktober 2017 werd ontdekt. ​​Het sigaarvormige lichaam genaamd "Oumuamua was de eerste bekende interstellaire bezoeker van ons zonnestelsel. Er zijn veel theorieën geopperd om de oorsprong ervan te verklaren, inclusief de mogelijkheid dat het een buitenaards ruimtevaartuig is. Met behulp van grote computersimulaties, onderzoekers van de Universiteit van Zürich laten nu zien hoe "Oumuamua-achtige objecten kunnen worden geproduceerd. Ze berekenden wat er gebeurt als meerdere jonge sterren samen worden geboren in een stellaire cluster - een vergelijkbare omgeving als die waarin onze zon waarschijnlijk 4,5 miljard jaar geleden werd geboren Planeten, kometen en asteroïden vormen zich rond deze jonge sterren als ze nog in de kinderschoenen staan. "In nauw contact komen met andere sterren kan een diepgaand effect hebben op deze planetenstelsels, " legt Tom Hands uit, eerste auteur van de studie die is uitgevoerd in het kader van het National Center for Competence in Research (NCCR) PlanetS en is gepubliceerd door het tijdschrift MNRAS .

Een video gebaseerd op de simulaties laat zien wat er gebeurt als twee jonge sterren in een cluster een close ontmoeting ondergaan. Elke ster heeft een gordel van zogenaamde planetesimalen, de bouwstenen van planeten, zoals de Kuipergordel in het buitenste zonnestelsel. Wanneer de twee sterren elkaar ontmoeten, de Kuipergordel van de kleinere ster wordt zwaar verstoord door zijn broer met hogere massa. "Hierdoor wordt een stel planetesimalen uitgeworpen, wegvliegen om dingen te worden als "Oumuamua, " legt Tom Hands uit en voegt eraan toe:"Ik was verrast door het aantal "Oumuamua-achtige vrij zwevende objecten die in een omgeving als deze op relatief korte tijdschaal kunnen worden gegenereerd." Gecombineerd met andere mogelijke mechanismen om dergelijke objecten te produceren, voor de onderzoeker is het duidelijk dat vrij zwevende planetesimalen, kometen en asteroïden zouden alomtegenwoordig moeten zijn in de melkweg.

Materiaal op bizarre banen

De simulaties laten zien dat een nabije ontmoeting niet alleen objecten door de interstellaire ruimte laat razen, maar sommige lichamen worden in bizarre banen gedwongen of zelfs gevangen genomen door de passerende ster. Onze eigen zon is waarschijnlijk zo'n 4,5 miljard jaar geleden in een vergelijkbare omgeving gevormd, wat betekent dat het soortgelijke ontmoetingen kan hebben ondergaan. "Ik was ook verrast door het gemak waarmee sterren op jonge leeftijd materiaal van hun stellaire broers en zussen kunnen stelen, " zegt Tom Hands. Dus, ons zonnestelsel kan buitenaardse kometen bevatten die in deze vroege fasen van een andere ster zijn gestolen. "Zelfs als buitenaards materiaal er echt is, er is waarschijnlijk niet veel van, " geeft de onderzoeker toe:"Maar we kunnen het misschien detecteren op basis van de vreemde banen waarin dit spul zich zou kunnen bevinden." De resultaten van de studie suggereren ook dat het bestaan ​​van een negende planeet niet de enige plausibele verklaring is voor de waargenomen uitlijning van sommige objecten in ons zonnestelsel. "Mensen moeten een open geest hebben als ze bedenken hoe deze dingen in de banen waar ze zich bevinden terecht kunnen zijn gekomen, ' zegt Tom Hands.

Voor hun computationeel dure simulaties gebruikten de onderzoekers de supercomputer VESTA van de Universiteit van Zürich die de berekeningen uitvoerde op een Graphics Processing Unit. De simulaties waren erg uitdagend omdat de sterrenhoop zich in de loop van miljoenen jaren ontwikkelt, terwijl de planetesimalen over een paar honderd jaar om hun gaststerren draaien, wat betekent dat de berekeningen tienduizenden planetesimale banen moeten duren. "Daarnaast is dingen kunnen erg rommelig worden als twee sterren en hun planetesimalen nauw met elkaar in contact komen, " legt de astrofysicus uit. Eerdere studies beschouwden alleen individuele sterren of planetesimalen in zeer lange banen. "Dit is de eerste keer dat we een idee hebben gekregen van hoe de clusteromgeving onze Kuipergordel zou kunnen beïnvloeden, of soortgelijke structuren in exoplanetaire systemen, ’ besluit Tom Hands.