Het Vera C. Rubin-observatorium, voorheen de Large Synoptic Survey Telescope (LSST), zal ergens volgend jaar van start gaan. Ik wil een perfect goed acroniem niet verloren laten gaan, de eerste campagne zal bekend staan ​​als de Legacy Survey of Space and Time (LSST). Dit 10-jarige onderzoek zal alles bestuderen, van donkere materie en donkere energie tot de vorming van de Melkweg en kleine objecten in het zonnestelsel.

Volgens een nieuwe studie door Amir Siraj en Prof. Abraham Loeb van de Harvard University, een ander voordeel van dit onderzoek is de ontdekking van interstellaire objecten die regelmatig het zonnestelsel binnenkomen. deze resultaten, in combinatie met fysieke karakteriseringen van de objecten, zal ons veel leren over de oorsprong en aard van planetaire systemen (en zou ons in theorie kunnen helpen een of twee buitenaardse sondes te spotten).

Toen 'Oumuamua in oktober 2017 langs de aarde vloog, het werd het eerste interstellaire object dat ooit door astronomen is waargenomen. Nutsvoorzieningen, jaren na die gedenkwaardige gebeurtenis, wetenschappers discussiëren nog steeds over wat het had kunnen zijn - recente theorieën suggereren dat het een donkere waterstofijsberg of een interstellaire 'stofkonijn' zou kunnen zijn. Maar misschien was de meest intrigerende mogelijkheid die van prof. Loeb zelf.

In een onderzoek uit 2018 dat verscheen in Het astrofysische tijdschrift – getiteld "Zou de zonnestralingsdruk de eigenaardige versnelling van Oumuamua kunnen verklaren?" — Dr. Shmuel Baily en Prof. Loeb stelden voor dat het interstellaire object eigenlijk een interstellair ruimtevaartuig zou kunnen zijn. Dit was mede gebaseerd op de spectra verkregen uit 'Oumuamua, en hoe het op mysterieuze wijze versnelde op zijn weg uit het zonnestelsel.

Ongeacht of 'Oumuamua een buitenaardse sonde was of niet, Baily en Loeb beweerden dat op zijn minst, het vertegenwoordigde een nieuwe klasse van objecten die astronomen nog nooit eerder hebben gezien. In september 2019, een tweede interstellair object (2I/Borisov) werd gezien terwijl het door het zonnestelsel ging. Hoewel deze duidelijk een komeet was, het hielp illustreren dat interstellaire objecten regelmatig het zonnestelsel bezoeken (en sommige zelfs blijven).

Een observatorium zoals Vera C. Rubin, daarom, biedt een grote kans om meer te leren over interstellaire objecten en de processen die leiden tot de vorming en aard van stellaire systemen. Voor een ding, door objecten in het zonnestelsel te bestuderen, het zou mogelijk het aantal objecten dat we moeten bestuderen kunnen vermenigvuldigen. Zoals prof. Loeb via e-mail aan Universe Today vertelde:

'Oumuamua en Borisov waren de eerste twee interstellaire objecten die in het zonnestelsel zijn bevestigd. Het Vera C. Rubin Observatorium hemelonderzoek dat over een paar jaar zal beginnen, genaamd de Legacy Survey of Space of Time (LSST), elke maand een nieuw interstellair object kunnen vinden als ze willekeurige banen bevolken. Ons artikel gaat in op de vraag wat er kan worden geleerd van grootschalige statistieken van interstellaire objecten.

De LSST zal steunen op de Simonyi Survey Telescope (SST) van het Rubin Observatory, een groot diafragma, breed veld, telescoop op de grond om de zuidelijke hemel te onderzoeken in optische banden variërend van 320 tot 1050 nm (van bijna-ultraviolet tot infrarood). De drie grote spiegels worden actief bestuurd om atmosferische vervormingen te corrigeren en beelden worden vastgelegd met een 3, 200 megapixel digitale camera.

Tussen zijn technische capaciteiten en de acht wetenschappelijke samenwerkingsverbanden die op zijn gegevens zullen vertrouwen, Vera C. Rubin zal naar verwachting waardevolle wetenschappelijke resultaten opleveren. Deze omvatten het meten van de uitzettingssnelheid om de invloed van donkere energie en donkere materie te bepalen, de Melkweg in kaart brengen, het detecteren van voorbijgaande gebeurtenissen zoals novae, supernova's, gammaflitsen en andere verschijnselen.

Het stelt astronomen ook in staat om het aantal kleine objecten dat in het zonnestelsel is gecatalogiseerd, zoals asteroïden en Kuipergordelobjecten (KBO's) met een factor 10 tot 100 te vergroten. Gecombineerd met nauwkeurige modellen die de snelheid voorspellen waarmee interstellaire objecten zullen reizen zodra ze het zonnestelsel bereiken, Siraj en Loeb laten zien hoe de LSST het aantal bekende interstellaire objecten in het zonnestelsel kan vermenigvuldigen.

"Het Vera C Rubin Observatorium zal de lucht observeren op zowel ongekende diepte als cadans, Siraj vertelde Universe Today (ook via e-mail). het is klaar om ons begrip van kleine lichamen in het zonnestelsel aanzienlijk te verbeteren, inclusief interstellaire objecten."

Zoals ze in hun onderzoek aangeven, de snelheid waarmee objecten uit hun respectievelijke systemen worden uitgeworpen (wat vergelijkbaar is met hun baansnelheden voordat ze werden "geschopt") is essentieel om te begrijpen waar in het systeem ze zijn ontstaan. Bijvoorbeeld, objecten in de buitenste regionen zouden gemakkelijk worden uitgeworpen door een passerende ster en zouden daardoor lage uitwerpsnelheden hebben. Dit is waarschijnlijk ook het meest voorkomende type interstellaire object als resultaat.

evenzo, zwaartekrachtinteracties met planeten in de buurt van of binnen de bewoonbare zone (HZ) van een ster die resulteerden in ejecties, zouden ertoe leiden dat veel planetesimalen met hoge snelheden reizen. Deze snelheden zouden consistent zijn met de baansnelheid van de objecten binnen de HZ van hun ster, en zou daarom wetenschappers veel vertellen over de mechanica die in dat systeem aan het werk is. Zoals Loeb uitlegde, ze hebben dit allemaal overwogen tijdens het maken van hun berekeningen:

"We hebben de uitwerping van interstellaire objecten in willekeurige richtingen in verhouding tot de snelheid van hun gastheersterren overwogen en de resulterende verdeling van snelheden berekend wanneer ze in het zonnestelsel komen, rekening houdend met de speciale snelheid van de zon ten opzichte van de sterren in zijn omgeving."

"Aangezien interstellaire objecten worden geproduceerd in planetaire systemen rond andere sterren, we hebben de kinematica van sterren overgenomen plus een extra snelheidscomponent die verantwoordelijk is voor de uitwerpsnelheid van het object ten opzichte van de ster, ", voegde Siraj eraan toe.

Wat ze ontdekten was dat de typische uitwerpsnelheid van een object kon worden afgeleid uit zijn snelheid zodra het in het zonnestelsel arriveerde en de richting van zijn aankomst. In dit opzicht, hun snelheid zou dienen als een indicator van hoe dicht ze bij hun sterren waren toen ze werden gevormd en wanneer ze werden uitgeworpen. Of zoals Siraj het samenvat:

"We ontdekten dat de verdeling van de snelheden waarmee interstellaire objecten reizen en de richtingen waaruit ze afkomstig zijn, informatie zal coderen over de 'kick' die interstellaire objecten ontvangen als ze hun moederster verlaten. Deze 'kick'-snelheid weerspiegelt het gebied in de planetaire [schijf] waarvan het object afkomstig is, inzicht geven in hoe de vorming van planetenstelsels werkt, en hoe interstellaire objecten worden gemaakt."

Bijvoorbeeld, als ze in de buitenwijken zijn ontstaan, zoals de Oortwolken van het zonnestelsel, hun kicksnelheid zou verwaarloosbaar zijn. Anderzijds, als ze afkomstig zijn uit de HZ van een systeem, de snelheid zou het bereik van stellaire snelheden in hun zonneomgeving (tientallen km/s) kunnen overschrijden. Hun geboorteplaats kennende, daarom, zou belangrijke aanwijzingen kunnen geven over de processen waardoor ze zijn ontstaan ​​en over hun aard.

Door verlenging, de studie van deze objecten zal waardevolle inzichten opleveren in de processen waarmee asteroïden, kometen en planeten worden gevormd in sterrenstelsels. En als sommige van deze objecten eigenlijk interstellaire ruimtesondes zijn die het universum verkennen, zoals Dr. Baily en Prof. Loeb hebben gesuggereerd, dan zijn de mogelijkheden nog dieper.

"Objecten die van belang zijn voor SETI-zoekopdrachten kunnen mogelijk worden onderscheiden door ongebruikelijke snelheden en richtingen van herkomst, " zei Siraj. Gecombineerd met het vermogen van Vera C. Rubin om snelle meldingen van een detectiegebeurtenis te geven (wat de follow-upobservaties aanzienlijk zal vergemakkelijken), astronomen zouden deze objecten kunnen zien aankomen lang voordat ze dicht bij onze zon komen of langs de aarde vliegen.

"Als vreemde objecten zoals 'Oumuamua werden geproduceerd door technologische beschavingen, dan kunnen ze een 'boodschap in een fles, '" voegde Loeb eraan toe. Deze mogelijkheid is iets dat Prof. Loeb in detail bespreekt in zijn aanstaande boek, getiteld "Extraterrestrial:The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth" - gepland voor publicatie op 26 januari, 2021.

De aanbeveling van Siraj en Loeb is een goed voorbeeld van hoe vooruitgang op het ene gebied van de astronomie positieve resultaten kan opleveren op een ander gebied. Door instrumenten en observatoria van de volgende generatie te gebruiken om meer sterren te catalogiseren, meer planeten en meer objecten, astronomen zullen meer voorbeelden hebben van wat mogelijk is in het heelal. De studie van deze objecten zal ons ook veel vertellen over de fysica en mechanica die het beheersen.

En als het niet te veel is om op te hopen, misschien zullen er tijdens het proces een of twee interstellaire sondes worden gevonden. Gezien wat we daarheen stuurden met de Pioneer Plaques en Voyager Records, het zal interessant zijn om te zien wat een bericht van een buitenaardse soort te zeggen zal hebben! Mijn geld staat op "Niet antwoorden!"