Interstellare kometer som Borisov er måske ikke så sjældne

I 2019, astronomer opdagede noget utroligt i vores baghave:en slyngelkomet fra et andet stjernesystem. Ved navn Borisov, den iskolde snebold rejste 110, 000 miles i timen og markerede den første og eneste interstellare komet nogensinde opdaget af mennesker.

Men hvad nu hvis disse interstellare besøgende – kometer, meteorer, asteroider og andet affald fra hinsides vores solsystem - er mere almindelige, end vi tror?

I en ny undersøgelse offentliggjort mandag i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society , astronomerne Amir Siraj og Avi Loeb ved Center for Astrofysik | Harvard &Smithsonian (CfA) præsenterer nye beregninger, der viser, at i Oort-skyen - en skal af snavs i det fjerneste af vores solsystem - er der flere interstellare objekter end objekter, der tilhører vores solsystem.

"Før opdagelsen af ​​den første interstellare komet, vi anede ikke hvor mange interstellare objekter der var i vores solsystem, men teori om dannelsen af ​​planetsystemer antyder, at der burde være færre besøgende end fastboende, " siger Siraj, en samtidig bachelor- og kandidatstuderende i Harvard's Department of Astronomy og hovedforfatter af undersøgelsen. "Nu oplever vi, at der kunne være væsentligt flere besøgende."

Beregningerne, lavet ved hjælp af konklusioner fra Borisov, omfatter væsentlige usikkerheder, påpeger Siraj. Men selv efter at have taget disse i betragtning, interstellare besøgende vinder over objekter, der er hjemmehørende i solsystemet.

"Lad os sige, at jeg ser en kilometer lang jernbanestrækning i en dag og ser en bil krydse den. Jeg kan sige, at på den dag, den observerede frekvens af biler, der krydsede sektionen af ​​jernbanen, var én pr. dag pr. " Siraj forklarer. "Men hvis jeg har en grund til at tro, at observationen ikke var en engangsbegivenhed - så sig, ved at bemærke et par krydsende porte bygget til biler - så kan jeg tage det et skridt videre og begynde at drage statistiske konklusioner om den samlede hastighed af biler, der krydser den jernbanestrækning."

Men hvis der er så mange interstellare besøgende, hvorfor har vi kun set én?

Vi har bare ikke teknologien til at se dem endnu, siger Siraj.

Overveje, han siger, at Oort-skyen strækker sig over et område på omkring 200 milliarder til 10 billioner miles væk fra vores sol – og i modsætning til stjerner, objekter i Oort-skyen producerer ikke deres eget lys. Disse to faktorer gør affald i det ydre solsystem utrolig svært at se.

Senior astrofysiker Matthew Holman, som ikke var involveret i forskningen, siger, at undersøgelsesresultaterne er spændende, fordi de har implikationer for objekter, der er endnu tættere på end Oort-skyen.

"Disse resultater tyder på, at mængderne af interstellare og Oorts skyobjekter er sammenlignelige tættere på Solen end Saturn. Dette kan testes med nuværende og fremtidige solsystemundersøgelser, siger Holman, som er den tidligere direktør for CfA's Minor Planet Center, som sporer kometer, asteroider og andet affald i solsystemet.

"Når man ser på asteroidedataene i det område, Spørgsmålet er:er der asteroider, der virkelig er interstellare, som vi bare ikke har genkendt før?" spørger han.

Holman forklarer, at der er nogle asteroider, der bliver opdaget, men som ikke bliver observeret eller fulgt op på år efter år. "Vi tror, ​​de er asteroider, så mister vi dem uden at foretage et detaljeret kig."

Loeb, studie medforfatter og Harvard astronomi professor, tilføjer, at "interstellare objekter i det planetariske område af solsystemet ville være sjældne, men vores resultater viser tydeligt, at de er mere almindelige end solsystemmateriale i de mørke områder af Oort-skyen."

Observationer med næste generations teknologi kan hjælpe med at bekræfte holdets resultater.

Lanceringen af ​​Vera C. Rubin Observatory, planlagt til 2022, vil "blæse tidligere søgninger efter interstellare objekter ud af vandet, "Siraj siger, og forhåbentlig hjælpe med at opdage mange flere besøgende som Borisov.

Transneptunian Automated Occultation Survey (TAOS II), som er specielt designet til at detektere kometer langt ude i vores solsystem, kan også være i stand til at opdage en af ​​disse forbipasserende. TAOS II kan komme online allerede i år.

Overfloden af ​​interstellare objekter i Oort-skyen tyder på, at der er meget mere affald tilovers fra dannelsen af ​​planetsystemer, end man tidligere har troet, siger Siraj.

"Vores resultater viser, at interstellare objekter kan lægge interessante begrænsninger på planetariske systemdannelsesprocesser, da deres underforståede overflod kræver en betydelig masse materiale, der skal udstødes i form af planetesimaler, " Siraj siger. "Sammen med observationsstudier af protoplanetariske diske og beregningsmæssige tilgange til planetdannelse, studiet af interstellare objekter kunne hjælpe os med at låse op for hemmelighederne om, hvordan vores planetsystem – og andre – blev dannet."