science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Als sterren te dicht bij elkaar komen, ze werpen interstellaire kometen en asteroïden uit

Artistieke impressie van Oumumua. Krediet:ESO/M. Kornmesser

In oktober 2017, de mensheid ving voor het eerst een glimp op van een interstellair object - een bezoeker van buiten ons zonnestelsel - die in de buurt van de zon passeerde. We noemden het "Oumuamua, en zijn ongebruikelijke eigenschappen fascineerden en verwarden astronomen. Minder dan twee jaar later, amateurastronoom Gennady Borisov vond een tweede interstellair object:een komeetachtig lichaam dat begon te desintegreren toen het binnen 2 AU van de zon passeerde (1 AU is gelijk aan de afstand van de aarde tot de zon). Waar komen deze interstellaire objecten vandaan? Hoe vaak zijn ze? Met een steekproefomvang van slechts twee, het is nog moeilijk om generalisaties te maken. Anderzijds, gegeven wat we weten over stervorming, we kunnen beginnen met het maken van enkele conclusies over de waarschijnlijke oorsprong van deze objecten, en wat we in de toekomst waarschijnlijk van hen zullen zien.

Een van de meest waarschijnlijke boosdoeners voor het uitwerpen van asteroïden en kometen in de interstellaire ruimte is nauwe ontmoetingen tussen sterren. Vier onderzoekers die deze vraag bestuderen:Susanne Pfalzner, Luis Aizpuru Vargas, Asmita Bhandare, en Dimitri Veras - hebben vorige week een paper uitgebracht waarin dit proces wordt onderzocht.

Als sterren te dicht bij elkaar komen, ze kunnen zwaartekrachtinteracties veroorzaken die grote schade aanrichten aan de om de sterren draaiende lichamen. Zoals de onderzoekers uitleggen, "Zulke close flybys komen het vaakst voor tijdens de eerste 10 miljoen jaar van het leven van een ster." Dit komt omdat sterren de neiging hebben om dicht bij elkaar te vormen in clusters, collectief geboren uit enorme gaswolken. Tijdens deze turbulente vroege periode van hun leven, sterren kunnen elkaar naderen en daarbij minuscule planetesimalen de diepe ruimte in scheuren, hen alleen te laten als eigenzinnige reizigers in de nacht. Niet alle sterren ervaren zulke gewelddadige interacties. Het is meestal een kleine subset van sterren die de meeste interstellaire objecten uitstoten.

Wanneer deze interacties plaatsvinden, de massa van de betrokken sterren is van groot belang. Sterren met een hoge massa die binnen 250 AU van elkaar komen, kunnen zoveel materiaal wegscheuren dat meer dan de helft van de planetesimalen van een systeem in interstellaire objecten kunnen veranderen. laat weinig achter in een baan rond de moederster.

Het tweede interstellaire object dat ooit door ons zonnestelsel is ontdekt, 2I Borisov, in oktober 2019. Krediet:NASA, ESA, en D. Jewitt (UCLA)

De onderzoekers waren ook in staat om de verwachte snelheden van uitgeworpen objecten te voorspellen, en misschien wel het meest interessant, hun samenstelling. Asteroïden hebben de neiging zich dichter bij hun ster te vormen, met komeetachtige objecten verder weg. De kometen zijn daarom gevoeliger voor uitwerping, wat betekent dat de meeste interstellaire objecten waarschijnlijk meer op Borisov lijken en minder op "Oumuamua, die asteroïde-achtige eigenschappen had.

Er zijn andere processen die planetesimalen kunnen uitstoten, te. Interacties met reuzenplaneten zoals Jupiter, bijvoorbeeld, asteroïden in de verre ruimte kan gooien. We kunnen misschien zien welke methode een individueel object heeft uitgeworpen door zijn snelheid - planetaire verstrooiing heeft de neiging om sneller bewegende objecten te creëren, terwijl stellaire interacties langzamer bewegende produceren.

"Oumuamua was erg traag, waardoor stellaire interactie een waarschijnlijke bron is. Planetaire verstrooiing, anderzijds, kan niet worden uitgesloten voor de sneller bewegende Borisov.

Het artikel produceerde ook een fascinerend resultaat met betrekking tot ons eigen zonnestelsel:het heeft tijdens de vorming van onze ster waarschijnlijk ongeveer 2-3 aardmassa's aan materiaal in de verre ruimte uitgestoten. Dat betekent dat terwijl we zitten te wachten op de volgende "Oumuamua of Borisov om ons te bezoeken, onze eigen interstellaire kometen en asteroïden zijn er nu, buitenaardse werelden en verre zonnen bezoeken.