science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Oke, nieuw idee:Oumuamua is een interstellair stofkonijntje

Artist's opvatting van Oumuamua, met de nadruk op zijn sigaarvorm. Het object had ook de vorm van een schijf kunnen hebben, met een langwerpige dimensie die we vanaf de aarde niet konden zien. Krediet:ESO/M. Kornmesser

Het concept van een stofkonijntje uitleggen aan kleine kinderen kan best grappig zijn. Nee, het leeft niet echt. Het beweegt door hele kleine windstromen die we niet eens kunnen zien. Het wordt voornamelijk gevormd uit dode huidcellen en spinnenwebben. Nee, de spinnen eten de dode huid niet echt op. Meestal.

Nutsvoorzieningen, neem datzelfde concept van een hoop aan elkaar geplakte deeltjes, schaal het een paar ordes van grootte op, en zet het in de ruimte. Hoewel het nog steeds niet leeft, het zou worden geblazen door zonnestraling in plaats van door de wind. En in plaats van gemaakt te zijn van huid en spinnenwebben, het zou kunnen bestaan ​​​​uit kometenstofdeeltjes. Dat is wat wetenschappers denken dat onze eerste ontdekte bezoeker van een andere ster zou kunnen zijn:een interstellair stofkonijntje.

Een van de vreemdste dingen over 'Oumuamua, het eerste gedetecteerde en bevestigde object van buiten het zonnestelsel, is zijn vorm. De vaak geziene kunstenaarsweergave toont het lichaam in de vorm van een sigaar. Echter, er is een mogelijkheid dat het in feite, meer schijfachtig, omdat de dimensie van diepte niet werd waargenomen toen het door ons zonnestelsel ging.

'Oumuamua had ook nog een ander interessant kenmerk:het versnelde sneller dan door de zwaartekracht kan worden verklaard. Een mogelijke verklaring voor de versnelling is dat het object zelf volledig uit vaste waterstof bestaat. Zo'n object zou in feite in een soort natuurlijke ionenmotor kunnen worden veranderd als het een ster nadert. Hoewel een interessant concept, er is tot nu toe geen bewijs om deze theorie te ondersteunen.

Een illustratie van Light Sail 2, een door mensen gemaakt licht zeil, met zijn zonnezeilen ingezet. Krediet:Josh Spradling / The Planetary Society

Echter, het is niet de enige interessante theorie die de versnelling van 'Oumuamua heeft voortgebracht. Een andere mogelijke oorzaak van deze niet-zwaartekrachtversnelling is stralingsdruk, een kracht die door zonlicht op het voorwerp wordt uitgeoefend. Echter, om ervoor te zorgen dat zonlicht een object kan versnellen, de dichtheid zou extreem laag moeten zijn. De unieke vorm en extreem lage dichtheid leidden tot een vlaag van speculatie in de wetenschappelijke gemeenschap over hoe het object zou kunnen zijn gevormd. Een bijzonder nieuwe theorie was dat het een intelligent ontworpen lichtzeil was. Zoals met elke wetenschappelijke theorie waarbij intelligente buitenaardse wezens betrokken zijn, er was waarschijnlijk een meer waarschijnlijke verklaring.

Die verklaring werd onlangs naar voren gebracht door Dr. Jane Luu en haar collega's van de Universiteit van Oslo in een nieuw artikel gepubliceerd in de Astrofysische journaalbrieven . Het artikel poneert het idee dat 'Oumuamua gevormd is als een "fractal" in de coma van een extrasolaire Oortwolkkomeet.

Dr. Luu en haar collega's werken actief aan de ontwikkeling van het concept van wat, precies, een komeetfractal is en hoe ze zich vormen. Hun theorie is dat ze ontstaan ​​uit stof dat van een komeetkern wordt geblazen. Gebruikelijk, het enige dat nodig is om een ​​fractaal lichaam te vormen, is een relatief groot stuk gesteente dat van de kern afbreekt. Dit fragmentatieproces is al bekend bij kometen in ons eigen zonnestelsel.

Terwijl de stroom deeltjes uit de komeetkern blijft komen, de deeltjes bewegen sneller dan het fragment, dus steeds meer deeltjes hechten zich aan het fragment, het vormen van het fractale lichaam. Eventueel, de gasstroom van de komeet zal het fractale lichaam van het fragment breken, en aangezien kometen een zeer lage zwaartekracht hebben, er is niets om de fractal in de buurt van de komeet te houden.

Voorbeeld van hoe stof van een komeet zich kan ophopen tot een fractal in de staart van een komeet. Krediet:Jane Luu et al

Aangezien de moederkomeet waarschijnlijk een Oortwolkkomeet was, ook bekend als een "lange-periode" komeet, de fractal zou zich hoogstwaarschijnlijk op een ontsnappingstraject bevinden, op weg uit het sterrenstelsel. De meeste kortperiodieke kometen hebben veel minder activiteit vanwege hun vele dichte benaderingen van hun ster, en zou dus hoogstwaarschijnlijk niet genoeg materiaal hebben om een ​​fractal als 'Oumuamua te vormen. Maar als er een fractal is ontstaan ​​uit een kortperiodieke komeet, stralingsdruk zal uiteindelijk elke zwakke zwaartekrachtsbinding verbreken en de fractal de interstellaire ruimte in sturen, om nooit meer terug te keren naar de geboorteplaats van de komeet.

Een voorbeeld van een langperiodieke komeet die een fractal zou kunnen hebben gevormd, kwam niet lang na 'Oumuamua het zonnestelsel binnen. Borisov is zeker een komeet, en had mogelijk oorspronkelijk een lange periode in zijn oorspronkelijke zonnestelsel. Het heeft het proces van fragmentatie aangetoond dat het zaad voor 'Oumuamua had kunnen vormen.

Gelukkig, het observeren van dergelijke interstellaire bezoekers zal in de nabije toekomst veel gebruikelijker worden. Dr. Luu wijst erop dat, voor het eerst in de geschiedenis van de mensheid, we hebben een systematisch luchtonderzoek dat elke twee tot drie dagen hoogwaardige beelden van de hele lucht levert. Pan-STARRS, zoals het project heet, kan ook extreem zwakke objecten zien, zoals 'Oumuamua. De efficiëntie waarmee het onderzoek de hele lucht in beeld brengt, is uiterst belangrijk voor dergelijke snel bewegende objecten, aangezien het hele observatievenster van 'Oumuamua in het zonnestelsel slechts een paar weken was.

Die snelheid doet niets af aan het enthousiasme van sommigen die deze interstellaire objecten willen inhalen, Hoewel. Wetenschappers hebben onlangs een plan voorgesteld om deze objecten te bezoeken terwijl ze door het zonnestelsel bewegen. Dr. Luu is het ermee eens dat het geweldig zou zijn om een ​​monster van deze objecten te krijgen, hoewel ze een iets traditionelere benadering voorstelt door simpelweg een raket in een baan om de aarde te plaatsen om te wachten op een kans om snel te versnellen in de richting van een nieuw gevonden interstellaire reiziger.

Er zullen tal van nieuwe doelen zijn om uit te kiezen terwijl Pan-STARRS zijn werk voortzet. Dat betekent ook dat er veel meer mogelijkheden zullen zijn om te bepalen of het model dat Dr. Luu en haar collega's hebben ontwikkeld voor 'Oumuamua's formatie een veelvoorkomend verschijnsel is in de melkweg, of dat we toevallig het geluk hadden een kometenfractal waar te nemen als onze eerste interstellaire bezoeker. Wie weet? Misschien zullen de interstellaire fractals die we in de toekomst vinden gedeeltelijk uit spinnenwebben bestaan.