science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe wetenschappers onze eerste interstellaire mysteriebezoeker ontdekten

Het is een vogel... Het is een vliegtuig... Nee, het is een object uit een ander zonnestelsel! Astronomen proberen een mysterieus object te identificeren dat met een snelheid van ongeveer 160 door ons zonnestelsel gaat. 000 km/u. Deze NASA-bestandsafbeelding toont een simulatie van asteroïden die de aarde passeren. Krediet:NASA

De astronomiewereld bruist de laatste tijd van de ontdekking van een nieuw object dat door ons zonnestelsel snijdt. Zijn pad geeft aan dat het uit de interstellaire ruimte kwam - het eerste lichaam in zijn soort dat ooit is waargenomen.

Toen het voor het eerst werd ontdekt, astronomen dachten dat dit object een komeet was en gaven het de naam C/2017 U1, maar verdere waarnemingen onthulden dat het snel bewegende object geen staart van stof en gas had zoals kometen. In plaats daarvan, het beeld werd gezien als iets uitgebreid vanwege de snelle beweging door de lucht.

Binnen enkele uren nadat de ontdekking in de vroege ochtend van 25 oktober werd aangekondigd, de astronomen van de wereld begonnen hun faciliteiten op dit ongewone object te trainen.

Ik ben een astronoom bij de National Research Council of Canada, een leider van de Outer Solar System Origins Survey (OSSOS) en lid van het Colors for OSSOS (ColOSSOS) -project dat de oppervlaktekleuren meet van Kuipergordelobjecten die in OSSOS zijn ontdekt. Het ColOSSOS-team begon onmiddellijk deze ongewone bezoeker te observeren.

Wat is dit ding?

De eerste ontdekkingsaankondiging bevat informatie van 10 observatoria, elk met een eigen team van astronomen. Deze observatoria zouden persoonlijk op de hoogte zijn gesteld van het bestaan ​​van deze ongebruikelijke detectie en zouden zijn gevraagd om bevestigende waarnemingen te doen. Dit is een gebruikelijke praktijk om een ​​valse aankondiging van de ontdekking van een object te voorkomen wanneer de baan aanzienlijk afwijkt van de verwachtingen.

De Internationale Astronomische Unie heeft het object A/2017 U1 aangewezen. Het is niet de meest romantische naam die je maar kunt bedenken, maar desalniettemin fascinerend.

A/2017 U1 is waarschijnlijk van interstellaire oorsprong. Dit NASA Jet Propulsion Laboratory/Caltech-diagram toont het reispad van boven het vlak van ons zonnestelsel, rond de zon en langs de aarde met 44 kilometer per seconde. Het was het dichtst bij de zon op 9 september.

De naam A/2017 U1 is een code die het object beschrijft. A voor asteroïde, gevolgd door het jaartal tweewekelijkse periode U (astronomen verdelen het jaar in 26 perioden van twee weken) en het cijfer 1 om aan te geven dat dit het eerste object in deze klasse in 2017 is.

In werkelijkheid, echter, dit is de allereerste bekende interstellaire asteroïde die mensen direct hebben waargenomen.

Asteroïden

Vanaf het begin van het proces van de vorming van planetenstelsels is er een vrij groot overschot aan materiaal - puin - dat overblijft, die niet wordt opgenomen in grote planeten.

In ons zonnestelsel, de asteroïdengordel is het dichtstbijzijnde toegankelijke overblijfsel van dergelijk puin. De asteroïde die de dinosauriërs heeft gedood, kwam waarschijnlijk uit deze gordel van materiaal.

Maar de asteroïdengordel is een kleine fractie van het puin dat een typisch planetair systeem produceert. Kijkend naar nabije sterren die planetenstelsels lijken te vormen, zoals Epislon Eridani, we kunnen ringen van miljarden deeltjes puin zien. Deze ringen van stoffig puin zijn zelf slechts overblijfselen van het oorspronkelijke materiaal.

Waarom zoveel puin? Zodra planeten zich vormen, chaos neemt het over. Reuzenplaneten duwen en trekken elkaar met hun enorme zwaartekracht, elkaar verspreiden en miljarden kleinere objecten uitwerpen - sommige zo groot als duizenden kilometers breed - in de diepten van de ruimte.

NASA beschrijft hoe asteroïden in de buurt van de aarde worden gedetecteerd. Krediet:NASA

In ons zonnestelsel, een deel van het materiaal vormt een halo van objecten die op een afstand van 10 rond de zon draaien, 000 tot 100, 000 astronomische eenheden (de Oortwolk). Een astronomische eenheid is de gemiddelde afstand tussen de zon en de aarde - ongeveer 149, 597, 870 kilometer - wat de standaard maateenheid is in de planetaire wetenschap.

De fysica van planeetvorming geeft aan dat voor elk object ter grootte van Pluto vele miljarden kleine objecten - tot enkele kilometers in doorsnede - worden gevormd. Sommige wetenschappers beweren dat de grote objecten vanaf stofgroottes en groter aangroeien, terwijl anderen beweren dat grote objecten - 100 kilometer in doorsnee of meer - in afzonderlijke gebeurtenissen worden gevormd en vervolgens tot kleinere stukken worden vermalen.

Achteloos, deze kleine objecten kunnen in zeer verre banen worden gehouden of volledig worden weggeslingerd door de invloed van de zwaartekracht van een ster. Eenmaal uitgeworpen, ze worden vrij zwevende planetaire massa-objecten, drijvend door onze melkweg - als je 80 kunt noemen, 000 km/u driften.

Het bestaan ​​van vrij zwevende planeten die in een baan rond een ster werden gevormd en vervolgens werden uitgeworpen, is lang besproken en leverde het eerste directe bewijs voor het bestaan ​​van dergelijke planetaire massa-objecten die door de ruimte zweven.

Gegeven modellen van planeetvorming, astronomen begrepen dat veel objecten ter grootte van een asteroïde ook vrij moeten kunnen zweven, maar zouden ze ooit ontdekt worden? De meesten waren het erover eens dat dit onwaarschijnlijk was, maar niet onmogelijk.

A/2017 U1 en zijn oorsprong ontdekken

De Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (PanSTARRS) verkenning van de lucht is ontworpen om objecten te ontdekken en te volgen die zich op ramkoers met de aarde zouden kunnen bevinden. PanSTARRS onderzoekt om de paar nachten de hele hemel en heeft duizenden asteroïden ontdekt, dichtbij en veraf, in ons zonnestelsel.

A/2017 U1 wordt gezien als een witte stip in het midden van deze 300 seconden durende afbeelding in valse kleuren, gemaakt op 29 oktober vanaf het Gemini Observatorium op Mauna Kea, Hawaii, met sterren als strepen, en de nachtelijke hemel in oranje. Krediet:Gemini Observatorium, NSF, AURA /M. T. Bannister, R.E. Pike, M.E. Schwamb

Een onderdeel van de missie is het alarmeren van ondersteunende faciliteiten, en de bevolking van de aarde, als een object met een grote kans op aardinslag wordt gedetecteerd. De enorme datavolumes die door PanSTARRS worden geproduceerd, worden elke ochtend doorzocht en waarschuwingen voor nieuwe en interessante ontdekkingen worden naar de wereldgemeenschap gestuurd. Door deze machine werden astronomen gewaarschuwd voor het bestaan ​​van A/2017 U1.

Dr. Joe Masiero van NASA's Jet Propulsion Laboratory liet de 200-inch (5-meter) Hale-telescoop van het Mount Palomar-observatorium in Californië binnen enkele uren na de openbare aankondiging op het object trainen nadat hij was gewaarschuwd via Twitter. Twee dagen later, de eerste versie van een artikel waarin zijn observaties werden beschreven, stond online. Deze eerste metingen zijn vrij ruw en het weer werkte niet mee, maar ze laten zien dat het object rood van kleur is, net als leden van de Kuipergordel - en in tegenstelling tot de veel dichterbij gelegen asteroïdengordel.

deze feiten, samen met de baan van de asteroïde, suggereren dat het van interstellaire oorsprong is.

Meer details van de eigenschappen van deze bezoeker zullen in de komende dagen worden geanalyseerd. De ColOSSOS-groep heeft een paar dagen geleden waarnemingen van het object gedaan met de Gemini acht-meter telescoop op Hawaï. Details van die waarnemingen, samen met die van andere groepen, wordt binnenkort gepubliceerd op arxiv.org.

Een ding dat we moeten overwegen, is het huis van waaruit dit object zijn reis naar onze regio van de ruimte maakte. Het traject sluit de mogelijkheid uit dat dit object uit ons zonnestelsel komt. Dit is een bezoeker van een andere ster - een natuurlijk interstellair ruimteschip.

Eric Mamajek, plaatsvervangend hoofdwetenschapper bij NASA's Exoplanet Exploration Program, meldt dat de bewegingssnelheid van A/2017 U1 ten opzichte van het galactische centrum sterren in de groep met Epsilon Eridani een plausibele oorsprong maakt. Als e-Eri zijn thuis was, dan is het object van slechts 10,5 lichtjaar verwijderd, een reis van ongeveer 120, 000 duizend jaar gezien de huidige snelheid - slechts een oogwenk in de tijd.

A/2017 U1 is een bezoeker uit een andere wereld. De vraag die overblijft:net als bij de bezoekers van Arthur C. Clarke, komen ze in drieën?

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.