Kunstnerens indtryk af 'Oumuamua. (ESO/M. Kornmesser) Når canadisk astronom Robert Weryk opdagede 'Oumuamua passerer gennem vores solsystem med Pan-STARRS teleskop , i oktober 2017 vakte det en del opsigt. Det var det første interstellare objekt, vi nogensinde havde set komme gennem vores nabolag. Spændingen førte til spekulationer: hvad kunne det være?
Der var masser af sjove formodninger om dens oprindelse. Var det et fremmed rumfartøj? EN sol sejl ? Eller noget mere prosaisk?
Efterhånden som flere observationsbeviser væltede ind, fulgte ideer om 'Oumuamuas natur. Var det en komet? Den havde ingen koma, så nogle troede, at det var en delvist desintegreret komet eller en ekstrasolar komet.
Kan det være en asteroide ? 'Oumuamua lignede asteroider i nogle henseender, som dens rotationshastighed. Men det var en aflang cigarformet genstand, ikke rund.
'Oumuamuas hyperbolske bane gennem vores solsystem. (Tomruen/JPL Horizons/nagualdesign/CC BY-SA 4.0)
Som tiden gik, kom der flere undersøgelser, deres grundighed hæmmet af 'Oumuamuas korte optræden i vores solsystem, og af begrænset mulighed for observationer. EN 2019 undersøgelse antydede, at objektet faktisk var fragmentet af en større desintegreret interstellar komet.
Så i april 2020 offentliggjorde et par forskere en anden undersøgelse på 'Oumuamua.
De bekræftede den ekstrasolare oprindelse af 'Oumuamua og sagde, at det var et fragment af et større moderlegeme, revet fra hinanden af tidevandskræfter, da det kom for tæt på sin stjerne og trængte ind på Roche grænse . 'Oumuamua blev sendt på en bane ud af sit solsystem fra oprindelse, ind i vores.
Nu præsenterer en ny undersøgelse beviser, der tyder på en anden oprindelse for vores første interstellare besøgende: Det er ikke et fragment af en meget større krop, men en luns frossen brint. Et isbjerg i rummet.
Den nye undersøgelse har titlen ' Bevis for, at 1I/2017 U1 ('Oumuamua) var sammensat af molekylær brint-is '. Forfatterne er Darryl Seligman (Dep't. of Geosciences, University of Chicago) og Gregory Laughton (Dep't. of Astronomy, Yale University.) Artiklen er blevet accepteret til offentliggørelse i The Astrophysical Journal Letters .
Udviklingen af Oumuamuas størrelse og form, når den krydser vores solsystem. (Seligman et al, ApJ, 2020)
'Det er et frosset isbjerg af molekylært brint,' sagde Seligman i en pressemeddelelse .
'Dette forklarer enhver mystisk ejendom om det. Og hvis det er sandt, er det sandsynligt, at galaksen er fuld af lignende objekter.'
'Oumuamua var svær at observere. Det var på vej ud af vores solsystem, da det blev opdaget. Den var allerede gået forbi Solen, og dens bane viste, at den kom uden for vores solsystem og aldrig ville vende tilbage.
Objektet accelererede også, og der var ingen gravitationsmæssig grund til, hvorfor det skulle. Det førte til en formodning om, at det var en komet, da kometer nogle gange accelererer, når de nærmer sig Solen, på grund af afgasning. Men det efterlader koma, og 'Oumuamua havde ikke en.
Så i 2019 udgav forfatterne til denne nye undersøgelse sammen med Konstantin Batygin et papir med titlen ' Om den unormale acceleration af 1I/2017 U1 'Oumuamua .' Det arbejde viste, at Oumuamua faktisk var en komet, bare en usædvanlig type komet.
På det tidspunkt Seligman fortalte NBC News , 'Vi er ret sikre på vores hypotese og mener ikke, at der er behov for at stole på alternative, mindre sandsynlige forklaringer på den ikke-gravitationelle acceleration.'
Samtidig fortalte medforfatter Batygin til NBC News: 'Det, vores papir viser, er, at nogle af dets bemærkelsesværdige egenskaber kan forstås inden for rammerne af relativt standard kometfysik.'
I deres nye papir har Seligman og Laughton forfinet den idé og skrevet 'Vi viser, at alle 'Oumaumuas observerede egenskaber kan forklares, hvis den indeholdt en betydelig fraktion af molekylær brint (H2) is.'
I en pressemeddelelse tilføjede Seligman, at 'Den eneste slags is, der virkelig forklarer accelerationen, er molekylært brint.'
Molekylær brint-is har nogle mærkelige egenskaber. Den dannes kun ved en bestemt temperatur, -259,14 °C, hvilket kun er lidt over det absolutte nulpunkt, hvilket er -273,15 °C. Når den sublimerer, producerer den hverken lys eller reflekterer lys. Det er det, der gør det så svært at få øje på med teleskoper.
Sublimeringen af den molekylære brint-is forklarer 'Oumuamuas acceleration. I deres papir forklarer Seligman og Laughton, at 'H2-sublimering med en hastighed, der er proportional med den indfaldende solflux, genererer en overfladedækkende stråle, der reproducerer den observerede acceleration.'
Forfatterne siger, at den molekylære brint-is også forklarer 'Oumuamuas mærkelige cigarform, usædvanlig for et objekt i rummet.
De skriver 'Massespild fra sublimering fører til monoton stigning i kroppens akseforhold, hvilket forklarer 'Oumuamuas form'.
I en pressemeddelelse forklarede Seligman det i almindeligt sprog: 'Forestil dig, hvad der sker med et stykke sæbe. Det starter som et ret regulært rektangel, men efterhånden som man bruger det op, bliver det mindre og tyndere med tiden.'
Denne forklaring rejser spørgsmålet: Hvor mange flere af disse objekter er der? Er de almindelige? Ganske sandsynligt, siger forskerne.
'At vi overhovedet så en, betyder, at der er et væld af disse ting derude,' sagde Seligman. 'Galaksen skal være fyldt med disse mørke brint-isbjerge. Det er utroligt fedt.'
Det næste spørgsmål er, hvor kom det fra? Hvor og hvordan dannes disse brint-isbjerge?
Der er ikke mange muligheder, ifølge Seligman og Laughton. De siger, at 'Oumuamua sandsynligvis blev dannet i en Kæmpe molekylær sky (GMC), den samme struktur, som stjerner dannes ud fra. GMC'er er massive strukturer af frysende brint, mellem 15 og 600 lysår på tværs. med noget helium til stede.
Det er det, der gør 'Oumuamua endnu mere spændende.
Det er meget svært, endda umuligt, at se, hvad der foregår inde i disse tætte skyer. Deres kerner er skjult for øje. Det betyder, at 'Oumuamua, og andre lignende objekter, burde have ledetråde til, hvad der foregår inde i GMC'er. Hvis der var en måde at opsnappe et af disse objekter på, kunne vi lære meget.
'Det ville være det mest uberørte urstof i galaksen. Det er, som om galaksen lavede det, og FedEx sendte det direkte til os,' sagde Seligman.
Hvis Seligman og Laughton har ret, så bør vi holde vores teleskopiske øjne åbne for den næste 'Oumuamua, der kommer gennem vores system.
Da de siger, at objektet fik sin cigarform fra at rejse gennem vores solsystem, kan vi, hvis vi opdager det næste hurtigt nok, bekræfte deres teori og se det antage en cigarform, mens det bevæger sig gennem vores nabolag.
Heldigvis for os alle er et teleskop, der er ideelt udstyret til at spotte alle slags forbigående objekter, ved at se det første lys. Nogen tid senere i år Vera Rubin Observatorium , formelt kendt som Large Synoptic Survey Telescope, kommer online.
Dette teleskops brede synsfelt og 8,4 meter primære spejl vil afbilde hele den tilgængelige himmel med nogle få nætter og katalogisere 90 procent af nær-Jorden-objekter, der er større end 300 meter.
Det vil også spotte supernovaer, Kuiper-bælteobjekter og andre transienter. Hvis der kommer en anden 'Oumuamua, er det et rimeligt bud, at Vera Rubin Observatory vil opdage det.
Selvom 'Oumuamua var det første af disse brint-isbjerge, vi har set, fortæller det faktum alene os ikke meget om deres overflod. Forfatterne mener, at der sandsynligvis er et stort antal af disse objekter, og at deres antal har konsekvenser for planetdannelsen.
'Hvis 'Oumuamuas unormale acceleration stammede fra sublimering af H2-is, er det sandsynligt, at der eksisterer en stor population af lignende objekter', skriver de i deres papir.
'En analyse af Do et al. (2018) foreslår, at rumtætheden af 'Oumuamua-lignende objekter er n = 0,2 AU-3. Vores estimat af 'Oumuamuas begyndelsesmasse antyder således en samlet masse på ~ 1 jordmasse af H2-rige legemer pr. stjerne. Et galaktisk hav af ubundne objekter af planetesimal størrelse har potentielle konsekvenser for stjerne- og planetdannelse.'
Denne artikel blev oprindeligt udgivet af Universet i dag . Læs original artikel .