science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Interstellaire kometen zoals Borisov zijn misschien niet zo zeldzaam

Gedetecteerd in 2019, de Borisov-komeet was de eerste interstellaire komeet waarvan bekend is dat hij door ons zonnestelsel is gegaan. Krediet:NASA, ESA en D. Jewitt (UCLA)

in 2019, astronomen zagen iets ongelooflijks in onze achtertuin:een schurkenkomeet uit een ander sterrenstelsel. genaamd Borisov, de ijzige sneeuwbal reisde 110, 000 mijl per uur en markeerde de eerste en enige interstellaire komeet die ooit door mensen is gedetecteerd.

Maar wat als deze interstellaire bezoekers - kometen, meteoren, asteroïden en ander puin van buiten ons zonnestelsel - komen vaker voor dan we denken?

In een nieuwe studie die maandag in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , astronomen Amir Siraj en Avi Loeb van het Center for Astrophysics | Harvard &Smithsonian (CfA) presenteren nieuwe berekeningen die aantonen dat in de Oortwolk - een schil van puin in de verste uithoeken van ons zonnestelsel - er meer interstellaire objecten zijn dan objecten die tot ons zonnestelsel behoren.

"Voor de detectie van de eerste interstellaire komeet, we hadden geen idee hoeveel interstellaire objecten er in ons zonnestelsel waren, maar de theorie over de vorming van planetenstelsels suggereert dat er minder bezoekers zouden moeten zijn dan permanente bewoners, " zegt Siraj, een gelijktijdige undergraduate en graduate student in Harvard's Department of Astronomy en hoofdauteur van de studie. "Nu ontdekken we dat er aanzienlijk meer bezoekers zouden kunnen zijn."

de berekeningen, gemaakt met behulp van conclusies getrokken uit Borisov, bevatten belangrijke onzekerheden, merkt Siraj op. Maar zelfs na deze in overweging te hebben genomen, interstellaire bezoekers prevaleren boven objecten die inheems zijn in het zonnestelsel.

"Laten we zeggen dat ik een dag lang naar een spoorlijn van een kilometer lang kijk en zie dat er een auto oversteekt. Ik kan zeggen dat, op die dag, de waargenomen snelheid van auto's die het spoorweggedeelte overstaken was één per dag per mijl, " legt Siraj uit. "Maar als ik een reden heb om aan te nemen dat de waarneming geen eenmalige gebeurtenis was, zeg dan:door een paar oversteekhekken op te merken die voor auto's zijn gebouwd - dan kan ik een stap verder gaan en statistische conclusies beginnen te trekken over het totale aantal auto's dat dat stuk spoorlijn oversteekt."

Maar als er zoveel interstellaire bezoekers zijn, waarom hebben we er maar één gezien?

We hebben alleen nog niet de technologie om ze te zien, zegt Siraj.

Overwegen, hij zegt, dat de Oortwolk een gebied omspant dat zo'n 200 miljard tot 10 biljoen mijl verwijderd is van onze zon - en in tegenstelling tot sterren, objecten in de Oortwolk produceren geen eigen licht. Die twee factoren maken puin in het buitenste zonnestelsel ongelooflijk moeilijk te zien.

Senior astrofysicus Matthew Holman, die niet bij het onderzoek betrokken was, zegt dat de onderzoeksresultaten opwindend zijn omdat ze implicaties hebben voor objecten die zelfs dichterbij zijn dan de Oortwolk.

"Deze resultaten suggereren dat de abundanties van interstellaire en Oortwolkobjecten dichter bij de zon zijn dan bij Saturnus. Dit kan worden getest met huidige en toekomstige onderzoeken van het zonnestelsel, " zegt Holman, wie is de voormalige directeur van het Minor Planet Center van het CfA, die kometen volgen, asteroïden en ander puin in het zonnestelsel.

"Als we kijken naar de asteroïdegegevens in die regio, de vraag is:zijn er asteroïden die echt interstellair zijn en die we gewoon niet eerder herkenden?", vraagt ​​hij.

Holman legt uit dat er enkele asteroïden zijn die wel worden gedetecteerd, maar jaar na jaar niet worden waargenomen of opgevolgd. "We denken dat het asteroïden zijn, dan raken we ze kwijt zonder een gedetailleerde blik te werpen."

Loeb, studie co-auteur en Harvard astronomieprofessor, voegt eraan toe dat "interstellaire objecten in het planetaire gebied van het zonnestelsel zeldzaam zouden zijn, maar onze resultaten laten duidelijk zien dat ze vaker voorkomen dan materiaal van het zonnestelsel in de donkere uithoeken van de Oortwolk."

Waarnemingen met technologie van de volgende generatie kunnen de resultaten van het team helpen bevestigen.

De lancering van het Vera C. Rubin Observatorium, gepland voor 2022, zal "vorige zoekopdrachten naar interstellaire objecten uit het water blazen, "Siraj zegt, en hopelijk helpen bij het detecteren van veel meer bezoekers zoals Borisov.

De Transneptunian Automated Occultation Survey (TAOS II), die speciaal is ontworpen om kometen in de verre uithoeken van ons zonnestelsel te detecteren, kan ook een van deze voorbijgangers detecteren. TAOS II komt mogelijk al dit jaar online.

De overvloed aan interstellaire objecten in de Oortwolk suggereert dat er veel meer puin over is van de vorming van planetenstelsels dan eerder werd gedacht, zegt Siraj.

"Onze bevindingen tonen aan dat interstellaire objecten interessante beperkingen kunnen stellen aan de vormingsprocessen van planeten, omdat hun impliciete overvloed vereist dat een aanzienlijke hoeveelheid materiaal wordt uitgestoten in de vorm van planetesimalen, " zegt Siraj. "Samen met observatiestudies van protoplanetaire schijven en computationele benaderingen van planeetvorming, de studie van interstellaire objecten zou ons kunnen helpen de geheimen te ontrafelen van hoe ons planetenstelsel - en anderen - gevormd zijn."