Når stjerner kommer for tæt på hinanden, de kaster interstellare kometer og asteroider ud

I oktober 2017 menneskeheden fik sit første glimt nogensinde af et interstellart objekt – en besøgende fra hinsides vores solsystem – der passerede i nærheden af ​​solen. Vi kaldte det "Oumuamua, og dets usædvanlige egenskaber fascinerede og forvirrede astronomer. Mindre end to år senere, amatørastronomen Gennady Borisov fandt et andet interstellart objekt:et kometlignende legeme, der begyndte at gå i opløsning, da det passerede inden for 2 AU fra solen (1 AU er lig med afstanden fra Jorden til solen). Hvor kommer disse interstellare objekter fra? Hvor almindelige er de? Med en stikprøvestørrelse på kun to, det er svært at komme med nogen generaliseringer endnu. På den anden side, givet hvad vi ved om stjernedannelse, vi kan begynde at drage nogle slutninger om den sandsynlige oprindelse af disse objekter, og hvad vi sandsynligvis vil se af dem i fremtiden.

En af de mest sandsynlige syndere for at skubbe asteroider og kometer ud i det interstellare rum er tætte møder mellem stjerner. Fire forskere studerer dette spørgsmål - Susanne Pfalzner, Luis Aizpuru Vargas, Asmita Bhandare, og Dimitri Veras - udgav et papir i sidste uge, der undersøgte denne proces.

Når stjerner kommer for tæt på hinanden, de kan forårsage tyngdekraftsinteraktioner, der forårsager kaos på stjernernes kredsende kroppe. Som forskerne forklarer, "sådan tæt forbiflyvning sker oftest i løbet af de første 10 millioner år af en stjernes liv." Dette skyldes, at stjerner har en tendens til at danne tæt sammen i klynger, født kollektivt fra enorme gasskyer. I denne turbulente tidlige periode af deres liv, stjerner kan nærme sig hinanden og rive små planetesimaler ud i det dybe rum i processen, efterlader dem alene som egensindige rejsende om natten. Ikke alle stjerner oplever så voldsomme interaktioner. Det plejer at være en lille undergruppe af stjerner, der skubber de fleste af de interstellare objekter ud.

Når disse interaktioner forekommer, massen af ​​de involverede stjerner betyder meget. Højmassestjerner, der kommer inden for 250 AU fra hinanden, kan rive så meget materiale væk, at mere end halvdelen af ​​et systems planetesimaler kan blive omdannet til interstellare objekter, efterlader lidt i kredsløb om moderstjernen.

Forskerne var også i stand til at forudsige de forventede hastigheder af udstødte objekter, og måske mest interessant, deres sammensætning. Asteroider har en tendens til at danne sig tættere på deres stjerne, med kometlignende objekter længere ude. Kometerne er derfor mere modtagelige for udstødning, hvilket betyder, at de fleste interstellare objekter sandsynligvis ligner Borisov og mindre som "Oumuamua, som havde asteroide-lignende egenskaber.

Der er andre processer, der kan udstøde planetesimaler, også. Interaktioner med gigantiske planeter som Jupiter, for eksempel, kan smide asteroider ud i det dybe rum. Vi er måske i stand til at fortælle, hvilken metode, der udslyngede et individuelt objekt, ud fra dets hastighed - planetarisk spredning har en tendens til at skabe objekter, der bevæger sig hurtigere, mens stjerneinteraktioner producerer langsommere bevægelser.

"Oumuamua var meget langsom, gør stjerneinteraktion til en sandsynlig kilde. Planetarisk spredning, på den anden side, kan ikke udelukkes for den hurtigere bevægende Borisov.

Papiret frembragte også et fascinerende resultat vedrørende vores eget solsystem:det kastede sandsynligvis omkring 2-3 jordmasser af materiale ud i det dybe rum under dannelsen af ​​vores stjerne. Det betyder, at mens vi sidder og venter på, at det næste "Oumuamua eller Borisov skal besøge os, vores egne interstellare kometer og asteroider er derude nu, besøger fremmede verdener og fjerne sole.