Художественное представление кометы Оумуамуа, первого межзвездного объекта, обнаруженного в нашей Солнечной системе в октябре 2017 года.
В 2017 году наша Солнечная система приняла необычного гостя. Межзвездный объект Оумуамуа, подобно космической пуле, выпущенной из далёкой звёздной системы, стремительно пролетел мимо Солнца. Его гравитационное взаимодействие с нашим светилом было настолько слабым, что он не остался на орбите, а, получив ускорение, устремился обратно в глубины космоса. Это событие стало историческим, поскольку Оумуамуа стал первым объектом из-за пределов Солнечной системы, который удалось достоверно идентифицировать.
С момента открытия главным вопросом для астрономов стало происхождение этого странного гостя. Благодаря сверхточным данным космической миссии Gaia Европейского космического агентства и сложным расчётам, учёным удалось проследить путь кометы на миллионы лет назад и определить несколько звёздных систем, которые с высокой вероятностью могут быть её родиной.
Загадочная природа объекта
Оумуамуа с самого начала озадачил учёных. Его необычная сигарообразная форма указывала на уникальные условия формирования. Ключевым доказательством его межзвездного происхождения стала гиперболическая траектория и скорость, слишком высокая для того, чтобы быть захваченной гравитацией Солнца. Изначально объект не проявлял признаков кометной активности (комы и хвоста), что заставило некоторых предположить, что это астероид.
Однако дальнейшие наблюдения разрешили спор. Учёные обнаружили, что при сближении с Солнцем Оумуамуа получил небольшое негравитационное ускорение. Это могло быть вызвано только испарением летучих веществ (льдов) с его поверхности, что создало реактивную тягу. Таким образом, несмотря на отсутствие классического хвоста, Оумуамуа был признан кометой с очень своеобразным составом. Установив эту природу, астрономы приступили к следующему этапу — поиску её звёздного дома.
Реконструкция космического путешествия
Чтобы найти точку отправления Оумуамуа, необходимо было смоделировать её движение не только в Солнечной системе, но и в Галактике за миллионы лет. Для этого потребовались точнейшие данные о положении и движении миллионов звёзд. Такую информацию предоставил второй релиз данных (GDR2) миссии Gaia, который стал прорывом по сравнению с предыдущими каталогами, например, составленными спутником Hipparcos.
«GDR2 даёт нам трёхмерные координаты и скорости для 7 миллионов звёзд, — поясняет астроном Корин Бейлер-Джонс из Института астрономии Макса Планка. — Без такой информации было бы невозможно проследить орбиты звёзд во времени».
Используя эти данные, учёные смогли «отмотать время назад» и проверить, траектории каких из 4500 первоначально отобранных звёзд сближались с путём Оумуамуа в прошлом. Эта задача осложнялась необходимостью учитывать гравитационное влияние всей Галактики, включая тёмную материю.
Методология расчётов и её ограничения
«В идеале нам нужно знать путь и массу каждой звезды в Галактике, а также распределение тёмной материи, чтобы точно реконструировать орбиты, — объясняет Бейлер-Джонс. — На практике мы используем сглаженную модель гравитационного потенциала, которая учитывает и видимую, и тёмную материю».
Однако у этого подхода есть временные рамки. Модель не эволюционирует со временем и теряет точность на дистанциях более нескольких десятков миллионов лет. «Поэтому мы можем с уверенностью говорить о событиях, произошедших несколько миллионов лет назад, но за пределами этого срока неопределённость становится слишком велика», — отмечает учёный.
Четыре звёздных кандидата
Несмотря на сложности, анализ позволил выделить четыре звезды, которые в прошлом сближались с Оумуамуа на относительно небольшое расстояние и могут претендовать на роль её родной системы.
1. HIP 3757: Красный карлик, с которым Оумуамуа сблизился около 1 миллиона лет назад на расстояние примерно 2 световых года. Однако высокая относительная скорость звезды (25 км/с) снижает вероятность того, что комета была выброшена именно из этой системы.
2. HD 292249: Звезда, похожая на Солнце. Сближение произошло 3,8 миллиона лет назад. Относительная скорость ниже (10 км/с), что делает эту звезду более вероятным кандидатом.
3. и 4. Две неназванные звезды: Сближения случились 1,1 и 6,3 миллиона лет назад соответственно.
Важно отметить, что для выброса кометы в межзвездное пространство в звёздной системе, вероятно, должна существовать массивная планета (например, газовый гигант), чья гравитация могла придать объекту необходимое ускорение. Пока неизвестно, есть ли такие планеты у звёзд-кандидатов.
Будущие открытия с Gaia
Четыре указанные звезды — не окончательный ответ, а лишь лучшие кандидаты на основе текущих данных. По словам Бейлер-Джонса, который также участвует в обработке данных Gaia, следующий релиз информации (GDR3), запланированный на 2021 год, предоставит ещё более точные данные о радиальных скоростях звёзд.
«Это позволит нам проследить орбиты многих других звёзд, — говорит учёный. — Есть ли среди них лучшие кандидаты на родину Оумуамуа, мы не знаем. Нам предстоит это выяснить». Таким образом, поиск звёздного дома первого межзвездного гостя продолжается, и будущие открытия могут пролить новый свет на эту удивительную космическую странницу.
Спасибо за внимание!
Если вам была интересна эта тема, поддержите автора — подписывайтесь на раздел и ставьте лайки. Ваша обратная связь очень важна! Оставляйте свои мысли и вопросы в комментариях.
Еще по теме здесь: Новости науки и техники.
Источник: Откуда взялась странная комета Оумуамуа?.