19 октября 2017 года телескоп Панорамной съемки и Система быстрого реагирования-1 (Pan-STARRS-1) на Гавайях объявили о первом в истории обнаружении межзвездного астероида - I / 2017 U1 (он же ‘Oumuamua). С тех пор было проведено множество исследований для определения происхождения астероида, с чем он столкнулся в межзвездном пространстве, его истинной природы (это комета или астероид?), И является ли он космическим кораблем пришельцев (это не так).
За все это время вопрос о происхождении Оумуамуа остался без ответа. Помимо предположения о том, что оно пришло от направления Созвездия Лиры, возможно, из системы Веги, не было никаких окончательных ответов. К счастью, международная команда во главе с исследователями из Института астрономии Макса Планка (MPIA) отследила Оумуамуа и сузила его точку происхождения до четырех возможных звездных систем.
Исследование, которое описывает их результаты - под названием «Вероятные домашние звезды межзвездного объекта‘ Oumuamua, найденные в Gaia DR2 »- недавно было принято для публикации Астрофизический Журнал, Исследование было проведено Корин Бэйлер-Джонс из Института астрономии им. Макса Планка и включало в себя членов Лаборатории реактивного движения НАСА, Координационного центра SSA-NEO при ЕКА, Европейской южной обсерватории (ESO), Юго-западного исследовательского института (SwRI) и несколько университетов и исследовательских институтов.
Чтобы вернуться ‘Oumuamua туда, где он начал свое межзвездное путешествие (более миллиона лет назад), команда полагалась на второй выпуск данных из ЕКА. Gaia спутниковое (Gaia DR2). Хотя в прошлом проводились исследования, нацеленные на определение источника Oumuamua (одно из которых определило, что он, вероятно, произошел в бинарной системе), ни одно из них не смогло определить правдоподобное местоположение.
Причина этого была связана с предположениями об орбите Оумуамуа в Солнечной системе, которая была не просто результатом перемещения объекта исключительно под действием силы тяжести Солнца. Как показало исследование 2018 года, проведенное астрономом ЕКА Марко Микели, «Уумуамуа испытывал дополнительный источник ускорения, когда он находился близко к Солнцу».
Наиболее вероятное объяснение состояло в том, что ‘Уумуамуа испытывал дегазацию, когда замороженные летучие вещества (то есть вода, углекислый газ, метан, аммиак и т. Д.) Сублимируются, когда объект приближается к Солнцу. Такое поведение, которое согласуется с кометами, добавило бы небольшое ускорение. Хотя он был бы слишком слабым, чтобы его можно было заметить на начальном этапе, он был слишком сильным, чтобы его можно было игнорировать при обратном слежении за орбитой Оумуамуа.
С учетом этого дополнительного ускорения при прохождении Уумуамуа через нашу Солнечную систему Бэйлер-Джонс и его коллеги смогли получить точные оценки направления и скорости межзвездного астероида при его входе в нашу Солнечную систему. Тем не менее, это было только частью головоломки, и команда также должна была определить, с чем столкнулся Оумуамуа и как он мог изменить траекторию астероида.
Чтобы ответить на это, Байлер-Джонс и его коллеги использовали данные из DR2 Gaia, которые включают точную информацию о расстояниях, положениях и движениях для 1,3 миллиарда звезд. Будучи лидером одной из групп, отвечающих за подготовку данных Gaia для использования научным сообществом, Бэйлер-Джонс уже был близко знаком с этим конкретным набором данных.
DR2 также включает в себя информацию о радиальной скорости (то есть движении звезды к нам и от нас) для 7 миллионов этих звезд, которую команда объединила с астрономическими данными для дополнительных 220 000 звезд, используя базу данных Simbad. Затем команда создала упрощенный сценарий, в котором и Оумуамуа, и все звезды в исследовании двигались по прямым линиям и с постоянной скоростью.
Исходя из этого, они определили, что было 4500 звезд, которые, вероятно, испытали близкое столкновение с Оумуамуа во время его путешествия в нашу Солнечную систему. Последний шаг включал отслеживание прошлых движений этих звезд и Оумуамуа с использованием сглаженной версии галактического потенциала (гравитационное влияние всей материи в нашей галактике).
Предыдущие исследования также показали, что ‘Оумуамуа был изгнан из планетной системы своей домашней звезды во время фазы формирования планеты. Эти исследования также обнаружили, что относительная скорость ‘Oumuamua и его домашней звезды, вероятно, была сравнительно медленной в то время. После учета этих характеристик Байлер-Джонс и его коллеги сузили домашнюю систему Оумуамуа до четырех звезд.
Из этих звезд, все из которых являются карликовыми звездами, две подошли ближе всего к Оумуамуа. Первая из них, HIP 3757, - это звезда красноватого карлика, которая переместилась в пределах 1,96 светового года от Оумуамуа около миллиона лет назад - самая близкая из четырех звезд достигла астероида. Тем не менее, сравнительно быстрая относительная скорость, с которой он приблизился к Оумуамуа (~ 25 км / с), может показаться, что это не то, откуда появился астероид.
Другой кандидат, HD 292249, похож на наше Солнце и подошел к Оумуамуа менее близко примерно 3,8 миллиона лет назад. Тем не менее, он сделал это на более медленной относительной скорости 10 км / с, что более соответствует тому, откуда взялся астероид. Два других кандидата приблизились к Оумуамуа 1.1 и 6.3 миллиона лет назад, соответственно, на промежуточных скоростях и расстояниях.
Но, конечно, у этого исследования есть свои ограничения, и до того, как истоки Оумуамуа могут быть точно известны, требуется еще много исследований. Начнем с того, что ее домашняя система должна иметь достаточно большую гигантскую планету, чтобы Оумуамуа был изгнан миллионы лет назад. В этих системах не было обнаружено планет; но поскольку их еще предстоит обследовать, ничего нельзя сказать в любом случае.
Другой проблемой является количество лучевых скоростей, включенных во второй выпуск данных Гайи, которое сравнительно мало. Ожидается, что третий выпуск, который состоится в 2021 году, предоставит данные о радиальной скорости в десять раз больше звезд, что может привести к увеличению числа потенциальных кандидатов. Короче говоря, охота на впервые обнаруженного межзвездного посетителя нашей Солнечной системы продолжается!
