Про міжзоряний астероїд Оумуамуа

Про міжзоряний астероїд Оумуамуа

Ще один абсолютно новий виклик кинув сучасній науці 2017 рік – 19 жовтня цього року на основі даних телескопа Pan-STARRS був виявлений перший з нового класу гіперболічних астероїдів міжзоряний об’єкт Оумуамуа (раніше C/ 2017 U1 (PANSTARRS) і A/ 2017 U1), який пролітає через Сонячну систему.

В обсерваторії Кека (на Гавайських островах) астрономи виявили унікальний, утворений десь в незвіданому галактичному просторі астероїд Оумуамуа. За всю історії спостережень Оумуамуа – перше космічне тіло галактичного походження, виявлене в Сонячній системі. Новий об’єкт непідвладний центру тяжіння Сонця, рухається з негравітаційним прискоренням. Гіперболічна швидкість астероїда дозволяє йому продовжувати свою подорож Космосом.

Варто зазначити, що від різних вчених посипалися гіпотези про штучне походження цього астероїда. Дійшло до того, що в сторону нового астероїда розгорнули потужний радіотелескоп, щоб зловити сигнали «братів по розуму» в 4-радіодіапазоні.

За даними, опублікованими 27 червня 2018, вчені об’єкт 1I / 2017 U1 «Оумуамуа» вважали кометою. Міжнародна група астрономів на чолі з Девідом Тріллінгом на основі аналізу даних, зібраних космічним інфрачервоним телескопом «Спітцер» в ході спостережень за Оумуамуа в кінці 2017 року, вирішила, що об’єкт являє собою кометоподібне тіло, яке має відносно мале альбедо до підльоту до Сонця. Після перигелію поверхня об’єкта в ході процесів дегазації очистилася, оголивши свіжі крижані шари, і альбедо об’єкта зросло. Викиди летючих речовин вплинули на прискорення руху Оумуамуа.

За результатами 34-денних спостережень, ексцентриситет Оумуамуа становить 1,20, що є найвищим показником серед всіх тіл Сонячної системи, за якими коли-небудь вели спостереження (попередній рекорд належав кометі C / 1980 E1 з ексцентриситетом 1,057). Високий ексцентриситет вказує на те, що астероїд ніколи не був гравітаційно пов’язаним з Сонячною системою і, ймовірно, є міжзоряним об’єктом з великою початковою швидкістю. Нахил орбіти відносно екліптики становить 123 °. У міжзоряному просторі швидкість 1I / Оумуамуа відносно Сонця становить 26,33 км за секунду; в перигелії швидкість досягла максимуму – це 87,71 км за секунду.

Ймовірна область вильоту знаходиться в околицях Веги (сузір’я Ліри). Оумуамуа рухається по гіперболічній траєкторії зі швидкістю 26 км за секунду (цей напрямок близький до апексу Сонця – найімовірніша область для підходів об’єктів ззовні Сонячної системи).

Точно невідомо, як довго об’єкт знаходиться в міжзоряному просторі. Сонячна система – це, можливо, перша планетна система, у якій летить Оумуамуа після викиду від своєї батьківської зірки, що стався десь мільярди років тому.

Про міжзоряний астероїд Оумуамуа
Порівняння орбіт астероїда Оумуамуа і міжзоряної комети C Q4

Про відкриття 1I / Оумуамуа в якості нової комети C / 2017 U1 (PANSTARRS) було оголошено 25 жовтня 2017 року. Вже тоді була визначена гіперболічна орбіта, і в спробі підтвердити кометну активність на великому телескопі VLT за допомогою камери FORS2 проводилися позапланові спостереження за програмою «Перший міжзоряний об’єкт в Сонячній системі». На отриманих глибоких суміщених знімках не було виявлено кометної коми (хмари з пилу і газу). Одразу C / 2017 U1 (PANSTARRS) перекваліфікували в астероїд і перейменували в A / 2017 U1.

На знімках зі STEREO HI-1A в точці перигелію не було помічено характерних для комети ознак. Відсутність ознак коми вказує на походження 1I / Оумуамуа зсередини снігової лінії в системі батьківської зірки або, як це відбувається з дамоклоїдами, на тривале знаходження в ній (тому лід випарувався). Аналіз спектру підтверджує ці припущення.

Міжнародним астрономічним союзом, який присвоює офіційні назви космічним тілам, був введений спеціальний індекс для міжзоряних об’єктів – «I» (скорочення від англ. Interstellar, «міжзоряний»), і об’єкту Оумуамуа присвоїли позначення «1I / 2017 U1». Назву «Оумуамуа» обрала команда Pan-STARRS, яка виявила астероїд. У перекладі з гавайської «ou mua mua» – це «розвідник» або «посланник здалеку».

Виявлений об’єкт 1I / Оумуамуа був відкритий на надзвичайно високій гіперболічній орбіті Робертом Уеріком 19 жовтня 2017 року на основі даних телескопа Pan-STARRS, коли астероїд був на відстані 0,2 астрономічних одиниць (30 млн км) від Землі.

26 жовтня 2017 року Оумуамуа був знайдений на ще двох спостереженнях, отриманих Каталінським небесним оглядом. Вони були здійснені 14 і 17 жовтня 2017 року. Двотижнева спостережна дуга підтвердила сильну гіперболічність орбіти виявленого астероїда. Спостереження і висновки про склад, форму, поведінку і походження, отримані за допомогою найбільшого телескопа (в Чилі) були зібрані і опубліковані в журналі Nature 20 листопада 2017 року, так як Оумуамуа тепер на траєкторії вильоту з Сонячної системи.

Швидкість віддалення Оумуамуа від Сонця виявилася трохи вищою, ніж передбачалося виходячи із законів небесної механіки. На 1 червня 2018 року швидкість об’єкта становила близько 31,6 км за секунду. Марко Мічелі (Marco Micheli) з Європейського космічного агентства з колегами припустили, що на поверхні Оумуамуа під впливом сонячного випромінювання відбувається викид газу, а значить цей об’єкт не астероїд, а комета. За даними спостережень, чим далі Оумуамуа віддаляється від Сонця, тим повільніше він прискорюється, що є типовим для комет.

У припущенні, що цей об’єкт складається з каменю з альбедо 10% (дифузійна відбивна здатність поверхні), його діаметр оцінюється приблизно в 160 метрів. Є також припущення, що об’єкт Оумуамуа має вигляд сигари довжиною 180 м і шириною 30 м. Спектр астероїда, отриманий на 4,2-метровому Телескопі Вільяма Гершеля (WHT), вказує на однорідність кольору і червоний колір поверхні, схожий на той, який спостерігається у об’єктів пояса Койпера. Спектр, отриманий телескопом Хейла, показує менш насичений червоний відтінок, схожий на ядра комет і троянські астероїди, нагадує астероїди класів D і P.

Період обертання Оумуамуа лежить в межах від 7,3 до ~ 8,10 (± 0,42) годин, з амплітудою яскравості 1,8m. Це вказує на те, що астероїд являє собою сильно подовжений об’єкт зі ставленням осей не менше 5,3: 1, що можна порівняти з самими витягнутими об’єктами Сонячної системи, або навіть більшими.

На думку астронома Девіда Джуітта, Оумуамуа фізично нічим не примітний, крім його вкрай витягнутої форми. З можливим альбедо 0,1 (типовим для астероїдів класу D), відповідний формі Оумуамуа еліпсоїд має півосі приблизно 230 × 35 × 35 м і співвідношення півосей близьке до 6:1. Втім, якщо фіксувати зміну яскравості не за логарифмічною шкалою, в зоряних величинах, а на лінійній шкалі, зміна яскравості Оумуамуа буде виглядати майже синусоїдою, що зменшує ймовірність сильної витягнутості, і збільшує ймовірність різниці альбедо протилежних поверхонь астероїда.

До прикладу, кулястий Япет змінює блиск на 1,7 зоряні величини – від 10,2 до 11,9. Передбачається, що він також може бути контактно подвійним, хоча це може бути несумісним з його швидким обертанням. Через значну різницю лінійних розмірів і осей інерції астероїда, він також володіє хаотичним обертанням. Одне з припущень причини такої витягнутої форми і хаотичного обертання полягає в тому, що вони стали результатом руйнівної події в минулому (наприклад, зіткнення з іншим планетоїдом або в результаті зоряного вибуху), яка, можливо, і викликала його викид з системи батьківської зірки.

Через перигелій астероїд Оумуамуа пройшов 9 вересня 2017 року на відстані 0,255 астрономічних одиниць від Сонця. Це на 17% ближче, ніж мінімальна відстань від Сонця до Меркурія. 14 жовтня 2017 він був на відстані 0,1616 астрономічних одиниць від Землі. Об’єкт дуже тьмяний, і його видима зоряна величина вже опустилася нижче 23m.

Передбачалося, що астероїд міг бути викинутим з зоряної асоціації сузір’я Кіля приблизно 45 мільйонів років тому. Однак тепер зоряна асоціація сузір’я Кіля розташована досить далеко від сузір’я Ліри (звідки об’єкт залетів в Сонячну систему). Приблизно 1,3 мільйона років тому Оумуамуа міг проходити повз зірку TYC 4742-1027-1 на відстані 0,16 парсек (0,52 світлових роки), але його швидкість вже тоді була занадто великою, щоб вважати цю зірку батьківською. Найімовірніше, астероїд просто пролетів через хмару Оорта цієї зірки зі швидкістю 103 км за секунду і продовжив свій рух.

Сто років тому об’єкт Оумуамуа знаходився на відстані 561 ± 0,6 астрономічних одиниць (84 мільярди км) від Сонця і рухався зі швидкістю 26 км за секунду в його напрямку. Астероїд продовжував прискорюватися, поки не досяг максимальної швидкості 87,7 км за секунду в перигелії. На момент відкриття Оумуамуа рухався зі швидкістю 46 км за секунду і продовжить сповільнюватися, поки не досягне швидкості 26 км за секунду відносно Сонця, що в межах ~ 5 км / с від швидкості найближчих зірок в міжзоряному просторі в околицях Сонця, що також вказує на міжзоряне походження.

Об’єкт Оумуамуа віддаляється від Сонця під кутом 66 ° від початкового напрямку. Він перетнув орбіту Юпітера в травні 2018 року і орбіту Сатурна в січні 2019 року. Сонячну систему Оумуамуа залишає в напрямку з прямим сходженням 23h51m і схилянням + 24 ° 45 ‘ в сузір’ї Пегаса. На це потрібно буде близько 23 000 років.

Серед всіх космічних тіл, за якими в даний час ведеться спостереження, Оумуамуа має найбільшу швидкість, проте компанія «I4is» (Ініціатива для міжзоряних досліджень) вивчила потенційні можливості відправки космічного зонда до Оумуамуа (використовувати спочатку гравітаційний маневр у Юпітера, а потім, щоб скористатися ефектом обертання, близький сонячний проліт на відстані трьох сонячних радіусів). Також розглядаються більш просунуті варіанти використання сонячного, лазерного електричного і лазерного парусного двигуна, заснованого на технології Breakthrough Starshot. Задача полягає в тому, що потрібно досягти астероїда за найменший час (тобто рухатися по мінімально можливій відстані від Землі), і при цьому не загубити можливість отримати корисну наукову інформацію. Якщо швидкість зонда буде занадто великою, він не зможе потрапити на орбіту чи приземлитися на астероїд і просто пролетить повз нього, рухаючись зі швидкістю багато діаметрів астероїда за секунду. Але науковці зробили висновок, що, незважаючи на складність завдання, теоретично місія може бути виконана.

Деякі астрономи підтримували спірну гіпотезу, що цей об’єкт був відправлений інопланетянами або навіть є інопланетним космічним кораблем. В середині 2019 астрономи остаточно поставили крапку в цьому питанні: немає ніяких свідчень на користь штучного походження Оумуамуа.

Залишити відповідь