Впечатление художника от кометы Оумуамуа, которая была впервые обнаружена в нашей солнечной системе в октябре 2017 г. Подобно летящей пуле, выпущенной из неизвестной и далекой звездной системы, межзвездная комета Оумуамуа пронеслась через нашу Солнечную систему и была замечена только в прошлом году после того, как она отскочила от гравитации нашего солнца и ушла в глубокий космос.
Космические камни с других звезд постоянно гуляют в нашей Солнечной системе, но Оумуамуа был первым, кто был положительно идентифицирован как межзвездный нарушитель.
Но откуда именно она взялась? Что ж, этим делом занимаются астрономы, и теперь у них есть приблизительное представление о том, где в нашей галактике может находиться место рождения Оумуамуа.
С помощью сверхточных измерений звезд, выполненных миссией Gaia Европейского космического агентства, и некоторых сложных вычислений, международная группа исследователей смогла изучить путь межзвездной кометы, чтобы увидеть, с какими звездами она могла столкнуться на своем пути в течение миллионов лет. При этом они сузили его до четырех звездных систем-кандидатов, откуда в конечном счете мог появиться Оумуамуа.
Таинственный Предмет
С момента своего открытия Оумуамуа был горячей темой. Когда он был впервые замечен, астрономы заметили, что он имеет форму вращающейся сигары, характеристика, которая может показать интересные вещи о том, как он был сформирован. Они также знали, что она возникла не в нашей Солнечной системе; она двигалась слишком быстро и по гиперболической траектории. Другими словами, гравитация нашего солнца была слишком слаба, чтобы удержать его на орбите. Затем последующие наблюдения не выявили никаких газовых выбросов от кометы-кандидата, предполагая, что, возможно, на самом деле это был астероид, лишенный льдов.
"Это астероид или комета?" Дебаты были окончательно улажены, когда астрономы вычислили траекторию Оумуамуа и поняли, что она получила небольшой импульс, так как она нагревалась нашим солнцем – выходящий газ от испаряющихся льдов высвобождался, создавая крошечную тягу, чтобы ускорить ее. Это означало, что, хотя объект не имел явной комы и хвоста, обычно ассоциирующихся с кометами, тем не менее это была комета.
Со всей этой информацией в руках следующей задачей было определить ее происхождение, и астрономы попытались сделать это с удивительной степенью точности. Они описывают свои усилия в исследовании, принятом в сентябре 2018 года для публикации в Астрономическом журнале.
Путешествие Оумуамуа
Межзвездная комета дрейфовала в межзвездном пространстве в течение неизвестных миллионов лет, но, проследив ее траекторию через Солнечную систему, астрономы могли получить общее представление о том, откуда объект двигался в нашей галактике и с какими звездами он мог столкнуться на своем пути. За помощью они обратились к богатому массиву информации из выпуска данных Gaia 2 (GDR2), который был доступен научному сообществу в апреле.
"GDR2 дает нам трехмерные положения и трехмерные скорости для 7 миллионов звезд",-объясняет астроном Корин Бейлер-Джонс, работающий в Институте астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия. - Без такой информации было бы невозможно проследить орбиты звезд во времени."
До Геи наилучший набор данных был получен с европейского спутника "Гиппаркос", который действовал до 1993 года и был первой миссией, выполнявшей прецизионную астрометрию (астрономический метод измерения положения и движения звезд) и дополненной другими наземными исследованиями.
Эта база данных содержит 2,5 миллиона звезд. Запущенная в 2013 году, Gaia гораздо более продвинута и содержит точную информацию о положении, движении и расстоянии 1,3 миллиарда километров. звезды. Семь миллионов из них также содержат информацию об их радиальной скорости (то есть скорости, с которой звезда движется к нам или от нас). К анализу были добавлены еще 220 000 звезд, для которых были известны их лучевые скорости.
Зная область неба, из которой возник Оумуамуа, Бейлер-Джонс и его команда смогли выбрать 4500 звезд из GDR2, с которыми межзвездный путешественник мог столкнуться в своем долгом путешествии. Но чтобы сузить это число еще больше, они должны были повернуть время вспять и проследить движение этих звезд и посмотреть, пересек ли бы путь Оумуамуа через галактику или приблизился бы к их историческим движениям.
Этот анализ может показаться невыполнимой задачей.
Обратите внимание: Как сделать своего внутреннего ребенка старше на год? Откуда растут ноги? Чем себе помочь?Техника с резинкой на руке.
В конце концов, есть много звезд, создающих хаотичный гравитационный ландшафт, через который должен был пройти Оумуамуа.Как исследователи рассчитали его путь?
"В принципе, нам нужно было бы знать путь и массу каждой звезды в галактике, а также темную материю, чтобы проследить орбиты назад во времени",-объясняет Бейлер-Джонс. "На практике в этом нет необходимости; мы можем аппроксимировать его с помощью гладкой модели гравитационного потенциала, которая учитывает как видимую материю, так и темную материю [в нашей галактике]."
Однако есть проблема с этим приближением. Эта модель не эволюционирует со временем и теряет точность в более длительных временных рамках. "Следовательно, хотя мы можем быть достаточно уверены в отслеживании орбит назад во времени, скажем, на несколько десятков миллионов лет, за пределами этого неопределенность накапливается слишком сильно, чтобы мы могли что-либо сказать с хорошей уверенностью", - говорит он.
Оумуамуа Дома?
Это не значит, что у исследователей нет кандидатов. На самом деле, они обнаружили четыре карликовые звезды, от которых Оумуамуа путешествовал довольно близко и находилась в пределах погрешности как первоначальный дом кометы.
Ближайший проход был сделан с красноватой карликовой звездой HIP 3757 примерно 1 миллион лет назад. В этом случае исследователи подсчитали, что "Оумуамуа" находится в пределах 1,96 световых лет от звезды, что делает его возможным кандидатом в качестве дома "Оумуамуа". Однако большая относительная скорость звезды (она движется с головокружительной скоростью 25 километров, или 15,5 миль в секунду) делает это менее вероятным.
Следующий ближайший проход произошел 3,8 миллиона лет назад с солнцеподобной звездой HD 292249. Относительная скорость этой звезды в 10 километров (6 миль) в секунду делает ее более вероятным претендентом на роль дома Оумуамуа. Столкновения с двумя другими звездами — неназванными, но ранее занесенными в каталог другими исследователями — произошли 1,1 и 6,3 миллиона лет назад и движутся с промежуточными скоростями. Астрономы не знают, есть ли у этих звезд собственные планетные системы. Чтобы выбросить такую комету, как Оумуамуа, в межзвездное пространство, вероятно, потребуется присутствие большой планеты-газового гиганта, чтобы обеспечить гравитационный импульс.
Однако эти четыре звезды-не единственные кандидаты, они просто лучшие кандидаты, которых исследователи нашли, используя текущие наборы данных, доступные Gaia. По мере того, как исследовательская миссия регистрирует больше информации о большем количестве звезд, все больше возможных кандидатов могут представлять себя как дом Оумуамуа.
Выпуск данных Gaia Data Release 3 (GDR3) должен состояться в 2021 году, добавляет Бейлер-Джонс, который также является членом Консорциума Gaia Data Processing and Analysis Consortium. Этот релиз добавит больше данных о радиальной скорости и должен сузить поиск источников Oumuamua. "Это позволит нам проследить орбиты многих других звезд, - говорит он, - есть ли среди них лучшие кандидаты на родину, мы не знаем. Мы должны это сделать, чтобы выяснить."
Спасибо за внимание!
Друзья подписываемся в раздел и ставим лайки. Буду очень благодарен Вам. А также буду видеть, что мой труд не напрасен. Пишите к комментариях была ли интересна тема для Вас.
Еще по теме здесь: Новости науки и техники.
Источник: Откуда взялась странная комета Оумуамуа?.