Gør dig klar til flere interstellare objekter, siger astronomer

Gregory Laughlin og Malena Rice var ikke ligefrem overraskede for et par uger siden, da de fandt ud af, at et andet interstellart objekt havde fundet vej ind i vores solsystem.

Yale University astronomerne havde netop lagt sidste hånd på en ny undersøgelse, der tyder på, at disse mærkelige, iskolde besøgende fra andre planeter vil blive ved med at komme. Vi kan forvente, at et par store genstande dukker op hvert år, de siger; mindre objekter, der kommer ind i solsystemet, kan nå op i hundredvis hvert år.

Undersøgelsen er blevet godkendt til offentliggørelse i The Astrofysiske tidsskriftsbreve .

"Der burde være meget af dette materiale, der flyder rundt, " sagde Rice, en kandidatstuderende ved Yale og førsteforfatter til undersøgelsen. "Så meget mere data vil snart komme ud, takket være nye teleskoper, der kommer online. Vi skal ikke spekulere."

Det første interstellare objekt, der vides at passere gennem vores solsystem, var 'Oumuamua, første gang opdaget i oktober 2017. Dens ankomst skabte intens debat om dens oprindelse, og hvordan man klassificerer den. Laughlin, en astronomiprofessor ved Yale, har bidraget med værdifuld forskning, der indikerer 'Oumuamua har sandsynligvis egenskaber, der ligner en komet, på trods af at den ikke har en komets hale, kaldet koma.

Det nye objekt, for nylig døbt 2I/Borisov, kom på banen i sommers. Amatørastronomen Gennady Borisov bemærkede første gang 2I/Borisov i august, og forskere vil have omkring et år til at observere objektet med teleskoper - en betydelig længere tid end de få uger, de havde til at observere 'Oumuamua. Det nye objekt er også større end 'Oumuamua og har en udtalt koma.

Selvfølgelig, for videnskabsmænd er et af de store spørgsmål, der opstår ved udseendet af interstellare objekter:"Hvor kom de fra?" Et let svar ville være, at de er udstødt planetariske byggesten – planetesimaler – fra andre solsystemer. Men ved første kig, der er et problem med den teori, siger forskere:En tæt undersøgelse af de omkring 4, 000 bekræftede planeter uden for vores solsystem viser, at de fleste af dem er placeret for tæt på deres moderstjerner til let at udskyde en planetesimal. Planetesimaler ophidset af de fleste kendte planeter ville forblive fast i kredsløb i de systemer, hvor de blev dannet.

Så hvor stammer de interstellare objekter fra?

Rice og Laughlins arbejde foreslår for første gang, at interstellare objekter kan være materiale, der kastes ud fra store, nyfødte planeter, kredser længere væk fra deres sol, som har skåret markante huller ud i de kosmiske plader af gas og støv, som astronomer kalder protoplanetariske skiver.

Når en stjerne er nydannet, den er omgivet af en tynd, roterende "protoplanetarisk" skive af tæt gas og støv. Skiven er et flygtigt miljø, hvor gas og støv opvarmes af den unge stjerne, samt stjernens gravitationsenergi, fører til bevægelse, kollisioner, og til sidst, dannelsen af ​​planeter.

Selvom de fleste kendte planeter dannes tæt på deres sol, der er nogle, der udvikler sig meget længere væk og skaber store huller i den protoplanetariske skive. Ifølge Rice og Laughlin, disse fjernere planeter er i stand til at kaste materiale ud, der kunne forlade deres hjemmesolsystemer. Imidlertid, de er også meget sværere at observere direkte end deres tættere modparter, Derfor er ikke mange af disse planeter blevet bekræftet, sagde forskerne.

For at teste deres teori, forskerne så på tre protoplanetariske diske fra Disk Substructures at High Angular Resolution Project (DSHARP), en undersøgelse foretaget af et stort konsortium af astronomer. DSHARP fokuserer på billeder af 20 i nærheden, lyse og store protoplanetariske skiver taget af Atacama Large Millimeter/submillimeter Array-teleskopet i Chile.

"Vi ledte efter diske, hvor det var ret tydeligt, at en planet var der, " sagde Rice. "Hvis en disk har klare huller i den, ligesom flere af DSHARP-diskene gør, det er muligt at ekstrapolere, hvilken type planet der ville være der. Derefter, vi kan simulere systemerne for at se, hvor meget materiale der skal kastes ud over tid."

"Denne idé forklarer fint den høje tæthed af disse objekter, der driver i det interstellare rum, og det viser, at vi burde finde op til hundredvis af disse objekter med kommende undersøgelser, der kommer online næste år, " sagde Laughlin.

Ud over den blotte nyhed i at bemærke interstellare objekter, der passerer gennem vores solsystem, ideen om at observere sådanne objekter giver store muligheder for at fremme vores viden om kosmos, tilføjede forskerne.

I modsætning til mange astronomiske opdagelser, hvor data observeres og fortolkes fra enorme afstande, interstellare objekter er et tæt kig på en anden del af galaksen, de sagde.

"Du ser ikke på en fjern stjerne gennem et teleskop, " sagde Rice. "Dette er faktisk materiale, der udgør planeter i andre solsystemer, bliver kastet efter os. Det er en fuldstændig hidtil uset måde at studere ekstrasolsystemer tæt på - og dette felt vil begynde at eksplodere med data, meget snart."