In november 2017, wetenschappers richtten de Spitzer-ruimtetelescoop van NASA op het object dat bekend staat als 'Oumuamua - het eerste bekende interstellaire object dat ons zonnestelsel bezoekt. De infrarood Spitzer was een van de vele telescopen die in de weken na zijn ontdekking in oktober op 'Oumuamua waren gericht.

'Oumuamua was te zwak voor Spitzer om te detecteren toen het meer dan twee maanden na de dichtste nadering van het object naar de aarde leek, begin september. Echter, de "niet-detectie" stelt een nieuwe limiet aan hoe groot het vreemde object kan zijn. De resultaten worden gerapporteerd in een nieuwe studie die vandaag is gepubliceerd in de Astronomisch tijdschrift en co-auteur van wetenschappers van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië.

De nieuwe limiet voor de grootte komt overeen met de bevindingen van een eerder dit jaar gepubliceerde onderzoekspaper, wat suggereerde dat uitgassing verantwoordelijk was voor de kleine veranderingen in de snelheid en richting van 'Oumuamua zoals het vorig jaar werd gevolgd:de auteurs van dat artikel concluderen dat het uitgedreven gas werkte als een kleine stuwkracht die het object zachtjes duwde. Die bepaling was afhankelijk van het feit dat 'Oumuamua relatief kleiner was dan de typische kometen van het zonnestelsel. (De conclusie dat 'Oumuamua ontgassing ondervond, suggereerde dat het was samengesteld uit bevroren gassen, vergelijkbaar met een komeet.)

"'Oumuamua zit vanaf de eerste dag vol verrassingen, dus we waren benieuwd wat Spitzer zou laten zien, " zei David Trilling, hoofdauteur van de nieuwe studie en een professor in de astronomie aan de Northern Arizona University. "Het feit dat 'Oumuamua te klein was voor Spitzer om te detecteren, is eigenlijk een zeer waardevol resultaat."

'Oumuamua werd voor het eerst gedetecteerd door de Pan-STARRS 1-telescoop van de Universiteit van Hawaï op Haleakala, Hawaii (de naam van het object is een Hawaiiaans woord dat "bezoeker van ver die het eerst arriveert" betekent), in oktober 2017 terwijl de telescoop op zoek was naar asteroïden in de buurt van de aarde.

Daaropvolgende gedetailleerde observaties uitgevoerd door meerdere telescopen op de grond en NASA's Hubble Space Telescope detecteerden het zonlicht dat weerkaatst werd door het oppervlak van 'Oumuamua. Grote variaties in de helderheid van het object suggereerden dat 'Oumuamua zeer langwerpig is en waarschijnlijk minder dan een halve mijl (2, 600 voet, of 800 meter) in zijn langste afmeting.

Maar Spitzer volgt asteroïden en kometen met behulp van de infrarode energie, of warmte, dat ze uitstralen, die meer specifieke informatie kan geven over de grootte van een object dan optische waarnemingen van alleen gereflecteerd zonlicht.

Het feit dat 'Oumuamua te zwak was voor Spitzer om te detecteren, stelt een limiet voor het totale oppervlak van het object. Echter, aangezien de niet-detectie niet kan worden gebruikt om vorm af te leiden, de groottelimieten worden weergegeven als wat de diameter van 'Oumuamua zou zijn als het bolvormig zou zijn. Met behulp van drie afzonderlijke modellen die enigszins verschillende veronderstellingen maken over de samenstelling van het object, Spitzer's niet-detectie beperkte 'Oumuamua's "bolvormige diameter" tot 1, 440 voet (440 meter), 460 voet (140 meter) of misschien zo weinig als 320 voet (100 meter). Het brede scala aan resultaten komt voort uit de veronderstellingen over de samenstelling van 'Oumuamua, wat van invloed is op hoe zichtbaar (of vaag) het voor Spitzer zou lijken als het een bepaalde grootte had.

Klein maar reflecterend

De nieuwe studie suggereert ook dat 'Oumuamua tot 10 keer meer reflecterend kan zijn dan de kometen die zich in ons zonnestelsel bevinden - een verrassend resultaat, volgens de auteurs van het artikel. Omdat infrarood licht grotendeels warmtestraling is die wordt geproduceerd door "warme" objecten, het kan worden gebruikt om de temperatuur van een komeet of asteroïde te bepalen; beurtelings, dit kan worden gebruikt om de reflectiviteit van het oppervlak van het object te bepalen - wat wetenschappers albedo noemen. Net zoals een donker T-shirt in zonlicht sneller opwarmt dan een licht T-shirt, een object met een lage reflectiviteit houdt meer warmte vast dan een object met een hoge reflectiviteit. Dus een lagere temperatuur betekent een hoger albedo.

Het albedo van een komeet kan gedurende zijn hele leven veranderen. Als hij dicht bij de zon komt, het ijs van een komeet warmt op en verandert direct in een gas, stof en vuil van het oppervlak van de komeet vegen en meer reflecterend ijs onthullen.

'Oumuamua reisde al miljoenen jaren door de interstellaire ruimte, ver van elke ster die zijn oppervlak zou kunnen verversen. Maar het kan zijn dat het oppervlak ervan is ververst door zo'n "ontgassing" toen het een zeer dichte nadering van onze zon maakte, iets meer dan vijf weken voordat het werd ontdekt. Naast het wegvegen van stof en vuil, een deel van het vrijgekomen gas kan het oppervlak van 'Oumuamua hebben bedekt met een reflecterende laag ijs en sneeuw - een fenomeen dat ook is waargenomen bij kometen in ons zonnestelsel.

'Oumuamua is onderweg uit ons zonnestelsel - bijna net zo ver van de zon als de baan van Saturnus - en is ver buiten het bereik van bestaande telescopen.

"Gebruikelijk, als we een meting krijgen van een komeet die nogal raar is, we gaan terug en meten het opnieuw totdat we begrijpen wat we zien, " zei Davide Farnocchia, van het Center for Near Earth Object Studies (CNEOS) bij JPL en een co-auteur van beide artikelen. "Maar deze is voor altijd verdwenen; we weten er waarschijnlijk net zoveel over als we ooit zullen weten."