science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Een bekend uitziende boodschapper uit een ander zonnestelsel

U1 zag door het zonnestelsel zoeven op foto's gemaakt met de WIYN-telescoop. De vage strepen zijn achtergrondsterren. De groene cirkels markeren de positie van U1 in elke afbeelding. In deze afbeeldingen is U1 ongeveer 10 miljoen keer zwakker dan de zwakste sterren die met het blote oog zichtbaar zijn. Krediet:R. Kotulla (Universiteit van Wisconsin) &WIYN/NOAO/AURA/NSF

Het bezoek van de interstellaire indringer 1I/2017 U1, onlangs gespot door het zonnestelsel, geeft de mensen van de aarde hun eerste kans om een ​​object van een ander planetenstelsel van dichtbij te bestuderen. In een studie uitgevoerd met de WIYN-telescoop van Kitt Peak National Observatory en de Nordic Optical Telescope op de Canarische Eilanden, astronomen ontdekken dat, ondanks zijn buitenlandse oorsprong, U1 ziet er bekend uit:zijn grootte, rotatie, en kleur zijn vergelijkbaar met die van asteroïden in ons zonnestelsel. Zijn vertrouwde uiterlijk ondersteunt de lang gekoesterde opvatting dat ons zonnestelsel ooit zijn eigen vloot van dergelijke boodschappers de interstellaire ruimte in wierp.

Ontdekt op 18 oktober 2017 terwijl het wegsnelde van de zon, de interstellaire indringer U1 werd snel herkend, uit zijn hyperbolische baan, buiten het zonnestelsel zijn ontstaan. Zijn toevallige nauwe passage naar de aarde, voor het eerst opgemerkt door de Pan-STARRS-telescoop, trok de aandacht van astronomen die graag een object van dichtbij wilden bekijken dat elders in de melkweg werd gevormd.

In een reeks beelden die gedurende 5 nachten zijn gemaakt met de One Degree Imager op de 3,5-m WIYN-telescoop van Kitt Peak National Observatory en met de 2,5-m Nordic Optical Telescope op La Palma op de Canarische Eilanden, U1 bleek een beetje rood te zijn en te variëren in helderheid met een periode van 8 uur. Beide eigenschappen zijn vergelijkbaar met die van asteroïden in het binnenste zonnestelsel.

Van zijn veranderende helderheid, het team concludeerde dat U1 zeer langwerpig is met ruwe afmetingen 30m x 30m x 180m. Ongeveer twee keer de hoogte van het Vrijheidsbeeld, de beeldverhouding van 6:1 van U1 is "vergelijkbaar met de verhoudingen van een brandblusser, hoewel U1 niet zo rood is als dat, " zei David Jewitt (UCLA), de eerste auteur van de studie.

Dezelfde afbeeldingsvolgorde als hierboven, maar zonder de groene cirkels. Krediet:R. Kotulla (Universiteit van Wisconsin) &WIYN/NOAO/AURA/NSF

"Met zo'n langgerekte vorm, U1 heeft waarschijnlijk een beetje samenhang nodig om het bij elkaar te houden. Maar dat is niet echt ongebruikelijk, " merkte co-auteur Jayadev Rajagopal op (National Optical Astronomy Observatory). In een commentaar op de grootte, rotatie, en kleur, Rajagopal zei, "het meest opmerkelijke aan U1 is dat, behalve de vorm, hoe vertrouwd en fysiek onopvallend het is."

In de vertrouwd ogende U1 astronomen herkennen een mogelijke naaste neef van de asteroïden en kometen waarvan wordt gedacht dat ze vroeg in de geschiedenis vanuit ons eigen zonnestelsel zijn gelanceerd. Toen de reuzenplaneten zich vormden, ze duwden overgebleven asteroïden en kometen in steeds excentriekere banen. Sommige asteroïden en kometen troffen de binnenplaneten en lieten kraters achter. Van andere wordt gedacht dat ze volledig uit het zonnestelsel zijn weggeslingerd.

De pokdalige oppervlakken van het binnenste zonnestelsel helpen dit verhaal te verifiëren. Echter, er is tot op heden geen direct bewijs dat kometen en asteroïden ooit uit het zonnestelsel zijn uitgestoten. Als planeten zich rond andere sterren vormen op dezelfde manier als in het zonnestelsel, er wordt voorspeld dat veel objecten ter grootte van U1 tijdens het proces worden uitgeworpen.

Meerdere belichtingen gecentreerd op U1 gecombineerd tot één afbeelding (boven). Het licht van achtergrondsterren wordt uitgesmeerd in strepen terwijl de telescoop U1 aan de hemel volgt. Sommige strepen lijken afgesneden, omdat de camera een mozaïek is van vele kleinere detectoren. Als de sterren eerst worden gemaskeerd en de afbeeldingen vervolgens worden gecombineerd, U1 verschijnt alleen (onder). Krediet:R. Kotulla (Universiteit van Wisconsin) &WIYN/NOAO/AURA/NSF

"U1 kan het eerste directe bewijs leveren dat planetaire systemen rond andere sterren objecten uitwierpen terwijl ze zich vormden, ' zei Rajagopal.

Hoewel we U1 nooit zullen zien nadat hij het zonnestelsel heeft verlaten, astronomen zijn optimistisch over de mogelijkheden om andere interstellaire indringers te bestuderen. Nu wordt aangenomen dat de meeste sterren planetenstelsels herbergen, uitgeworpen lichamen zouden normaal moeten zijn in de melkweg.

Dat perspectief suggereert dat ons zonnestelsel, in feite, worden overspoeld met interstellaire indringers die onopgemerkt door het zonnestelsel gaan. De auteurs schatten dat op basis van de eigenschappen van U1, er zijn op elk willekeurig moment ongeveer tienduizend U1-objecten dichter bij de zon dan Neptunus. "Iedereen zoeft in ongeveer 10 jaar door het zonnestelsel, " zei Jewitt, "en om de 10 jaar of zo, we hebben een compleet nieuw stel van deze objecten, waarvan we er een paar kunnen hopen te zien."

Kleurenafbeelding van U1 gemaakt op basis van waarnemingen genomen door filters gecentreerd op 4750A, 6250A, en 7500A. Krediet:R. Kotulla (Universiteit van Wisconsin) &WIYN/NOAO/AURA/NSF

Toekomstige onderzoeken ontworpen om bewegende objecten te detecteren, zoals de brede, snel, diep onderzoek uit te voeren met de Large Synoptic Survey Telescope, zullen waarschijnlijk meer van deze indringers ontdekken, waardoor we nog meer mogelijkheden hebben om objecten van buiten het zonnestelsel te bestuderen.