Gregory Laughlin en Malena Rice waren een paar weken geleden niet bepaald verrast toen ze hoorden dat een tweede interstellair object ons zonnestelsel was binnengedrongen.

De astronomen van de Yale University hadden net de laatste hand gelegd aan een nieuwe studie die suggereerde dat deze vreemde, ijzige bezoekers van andere planeten blijven maar komen. We kunnen elk jaar een paar grote objecten verwachten, ze zeggen; kleinere objecten die het zonnestelsel binnenkomen, kunnen elk jaar honderden bereiken.

Het onderzoek is geaccepteerd voor publicatie in The Astrofysische journaalbrieven .

"Er zou veel van dit materiaal moeten rondzweven, " zei Rijst, een afgestudeerde student aan Yale en eerste auteur van de studie. "Zoveel meer gegevens zullen binnenkort naar buiten komen, dankzij nieuwe telescopen die online komen. We hoeven niet te speculeren."

Het eerste interstellaire object waarvan bekend is dat het door ons zonnestelsel ging, was 'Oumuamua, voor het eerst gespot in oktober 2017. De komst ervan zorgde voor een intens debat over de oorsprong en hoe deze te classificeren. Lachen, een astronomieprofessor aan Yale, heeft waardevol onderzoek bijgedragen waaruit blijkt dat 'Oumuamua waarschijnlijk eigenschappen heeft die vergelijkbaar zijn met een komeet, ondanks het feit dat het niet de veelbetekenende staart van een komeet heeft, een coma genoemd.

Het nieuwe voorwerp, recentelijk 2I/Borisov genoemd, kwam deze zomer op het toneel. Amateurastronoom Gennady Borisov zag 2I/Borisov voor het eerst in augustus, en onderzoekers zullen ongeveer een jaar hebben om het object met telescopen te observeren - een aanzienlijk langere tijd dan de paar weken die ze hadden om 'Oumuamua te observeren. Het nieuwe object is ook groter dan 'Oumuamua en heeft een uitgesproken coma.

Natuurlijk, voor wetenschappers is een van de grote vragen die voortkomen uit het verschijnen van interstellaire objecten:"Waar komen ze vandaan?" Een eenvoudig antwoord zou zijn dat het planetaire bouwstenen zijn - planetesimalen - uit andere zonnestelsels. Maar op het eerste gezicht, er is een probleem met die theorie, zeggen onderzoekers:een nauwkeurige studie van de ongeveer 4, 000 bevestigde planeten buiten ons zonnestelsel laten zien dat de meeste van hen zich te dicht bij hun moedersterren bevinden om gemakkelijk een planetesimaal uit te werpen. Planetesimalen die door de meeste momenteel bekende planeten worden opgewekt, zouden vast blijven zitten in banen in de systemen waarin ze zijn gevormd.

Dus waar komen de interstellaire objecten vandaan?

Het werk van Rice en Laughlin stelt voor het eerst voor dat interstellaire objecten materiaal kunnen zijn dat uit grote, pasgeboren planeten, verder weg van hun zon cirkelen, die duidelijke gaten hebben gegraven in de kosmische platen van gas en stof die astronomen protoplanetaire schijven noemen.

Wanneer een ster pas wordt gevormd, het is omgeven door een dunne, roterende "protoplanetaire" schijf van dicht gas en stof. De schijf is een vluchtige omgeving waarin gas en stof worden opgewarmd door de jonge ster, evenals de zwaartekracht van de ster, leidt tot beweging, botsingen, en eventueel, de vorming van planeten.

Hoewel de meeste bekende planeten zich dicht bij hun zon vormen, er zijn er die zich veel verder weg ontwikkelen en grote gaten in de protoplanetaire schijf creëren. Volgens Rice en Laughlin, die verder weg gelegen planeten zijn in staat materiaal uit te werpen dat hun eigen zonnestelsel zou kunnen verlaten. Echter, ze zijn ook veel moeilijker direct waar te nemen dan hun nauwere tegenhangers, daarom zijn er niet veel van deze planeten bevestigd, aldus de onderzoekers.

Om hun theorie te testen, de onderzoekers keken naar drie protoplanetaire schijven van de Disk Substructures bij High Angular Resolution Project (DSHARP), een onderzoek uitgevoerd door een groot consortium van astronomen. DSHARP richt zich op beelden van 20 dichtbij, heldere en grote protoplanetaire schijven gemaakt door de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array-telescoop in Chili.

"We waren op zoek naar schijven waarin het vrij duidelijk was dat er een planeet was, " zei Rice. "Als een schijf duidelijke gaten heeft, zoals verschillende van de DSHARP-schijven doen, het is mogelijk om te extrapoleren wat voor soort planeet er zou zijn. Vervolgens, we kunnen de systemen simuleren om te zien hoeveel materiaal er in de loop van de tijd moet worden uitgeworpen."

"Dit idee verklaart op een mooie manier de hoge dichtheid van deze objecten die in de interstellaire ruimte drijven, en het laat zien dat we tot honderden van deze objecten zouden moeten vinden met aankomende enquêtes die volgend jaar online komen, ' zei Laughlin.

Voorbij de loutere nieuwigheid van het opmerken van interstellaire objecten die door ons zonnestelsel gaan, het idee om dergelijke objecten te observeren biedt grote mogelijkheden om onze kennis van de kosmos te vergroten, voegden de onderzoekers eraan toe.

In tegenstelling tot veel astronomische ontdekkingen, waarin gegevens van enorme afstanden worden geobserveerd en geïnterpreteerd, interstellaire objecten zijn een close-up van een ander deel van de melkweg, ze zeiden.

"Je kijkt niet naar een verre ster door een telescoop, Rice zei. "Dit is echt materiaal waaruit planeten in andere zonnestelsels bestaan, naar ons wordt gesmeten. Het is een volledig ongekende manier om extrasolaire systemen van dichtbij te bestuderen - en dit veld gaat exploderen met gegevens, Zeer snel."