W październiku 2017 roku zespół naukowców korzystający z teleskopu Pan-STARRS odkrył międzygwiezdny obiekt Oumuamua. Nasz pierwszy międzygwiezdny gość okazał się bardzo dziwny i niepodobny do niczego, co widzieliśmy wcześniej. To gwiezdne ciało nie przypomina ani asteroidy, ani komety. Oumuamua ma sześć funkcji, które mogą zapoczątkować nową erę w nauce o kosmosie.
19 października 2017 r. Zespół naukowców korzystający z teleskopu Pan-STARRS podczas obserwacji odkrył międzygwiezdny obiekt Oumuamua. Wrażenie było takie, że niespodziewanie przybył na obiad gość z innego kraju. Dzięki przestudiowaniu tego gościa możemy się wiele dowiedzieć o kulturze tego kraju i nawet nie będziemy musieli tam jechać. W tym przypadku jest to bardzo przydatne, ponieważ na konwencjonalnej rakiecie nawet najbliższą gwiazdę można dotrzeć w zaledwie sto tysięcy lat.
Zaskoczeniem jest to, że nasz pierwszy międzygwiezdny gość okazał się bardzo dziwny i niepodobny do niczego, co widzieliśmy wcześniej. Kiedy zdaliśmy sobie z tego sprawę, gość opuścił już nasz dom i zniknął w ciemności nocy, przez co nie mieliśmy okazji przyjrzeć się z bliska jego tajemniczym właściwościom. Poniżej znajduje się lista sześciu funkcji, które wyróżniają Oumuamua spośród innych właściwości.
1. Zakładając, że inne układy planetarne są podobne do naszego Układu Słonecznego, zespół Pan-STARRS nie powinien w ogóle wykryć ani tego, ani żadnego innego obiektu międzygwiazdowego. W artykule opublikowanym 10 lat temu przewidzieliśmy, że w kosmosie znajduje się wiele asteroid międzygwiazdowych, które są o wiele rzędów wielkości (2-8) mniejsze niż rozmiar, który może wyjaśnić odkrycie Oumuamua, zakładając, że jest członkiem przypadkowej populacji obiektów. Mówiąc najprościej, Oumuamua wskazuje, że istnieje znacznie więcej obiektów międzygwiazdowych niż oczekiwano. Każda gwiazda z Drogi Mlecznej musi w swoim życiu uwolnić 1015 takich obiektów, aby wyjaśnić istnienie tak ogromnego zbioru, na co wskazuje Oumuamua. Zatem inkubatory obiektów Oumuamua powinny być inne niżco wiemy o naszym własnym układzie słonecznym.
2. „Oumuamua” wywodzi się ze specjalnego układu współrzędnych zwanego lokalnym standardem spoczynku i jest powiązany ze Słońcem. Ten standard pochodzi ze średniej losowych ruchów wszystkich gwiazd w pobliżu Słońca. W tym układzie odniesienia tylko jedna na 500 gwiazd porusza się tak wolno jak Oumuamua. Lokalny standard odpoczynku jest idealny do kamuflażu, a mianowicie do ukrycia pochodzenia obiektu i nie kojarzenia go z żadną konkretną gwiazdą. Ruch „Oumuamua” względem Słońca odzwierciedla ruch Słońca względem punktu lokalnego standardu spoczynku. Oumuamua wygląda jak uśpiona boja na powierzchni oceanu, a Układ Słoneczny zbliża się do niej jak szybki statek. A może takich boi jest wiele,które służą jako stacje przekaźnikowe w sieci lub jako drogowskazy tworzące galaktyczny system odniesienia w przestrzeni międzygwiazdowej?
3. Uważa się, że większość asteroid międzygwiazdowych odłącza się od macierzystej gwiazdy, jeśli znajdują się na obrzeżach swojego macierzystego układu planetarnego (jak obłok Oorta w naszym Układzie Słonecznym, który rozciąga się do 100 tysięcy jednostek astronomicznych (średnia odległość od Ziemi do Słońca), więc jak bardzo słabo przyciąga je gwiazda. Będąc na obrzeżach, mogą odlecieć pod wpływem słabego, szybkiego wstrząsu z prędkością mniejszą niż kilometr na sekundę. W takim przypadku asteroida utrzyma prędkość swojej gwiazdy macierzystej w stosunku do lokalnego standardu spoczynku. Jeśli Oumuamua leciał ze zwykłej gwiazdy, następnie otrzymał niezwykle silne przyspieszenie początkowe.że wartość impulsu powinna być równa i przeciwna do prędkości gwiazdy macierzystej w stosunku do lokalnego standardu spoczynku, który dla typowej gwiazdy takiej jak Słońce wynosi około 20 kilometrów na sekundę. Dynamiczne pochodzenie Oumuamua jest wyjątkowe, bez względu na to, jak na to spojrzysz. To zaskakujące, ponieważ według statystyk pierwszy zagraniczny gość, który przyjeżdża na obiad, powinien być najbardziej zwyczajny (zwłaszcza biorąc pod uwagę, że jest ich więcej niż zwykle, o czym mowa w ust. 1).niż zwykle, o czym mowa w punkcie 1).niż zwykle, o czym mowa w punkcie 1).
4. Nie mamy migawki Oumuamua, ale w procesie rotacji z częstotliwością ośmiu godzin jej jasność od odbitego światła słonecznego zmieniła się 10 razy. Oznacza to, że obiekt jest wydłużony, a jego szacowana długość to 5-10 razy szerokość. Co więcej, analiza salta Oumuamua wskazuje, że obiekt ten jest w najwyższym stanie podniecenia, jakiego można się spodziewać po niespokojnym locie, jeśli jego kształt przypomina naleśnik. Jego przypuszczalny kształt jest bardziej niezwykły niż wszystkie te asteroidy, które już odwiedziły nasz Układ Słoneczny, ponieważ mają maksymalny stosunek długości do szerokości wynoszący trzy do jednego.
5. Kosmiczny Teleskop Spitzera nie wykrył żadnego ciepła w promieniowaniu podczerwonym Oumuamua. Biorąc pod uwagę temperaturę powierzchni, jaką obiekt powinien mieć na torze lotu w pobliżu Słońca, górna granica jego wielkości to kilkaset metrów. Na tej podstawie Oumuamua powinna być niezwykle lśniąca, a jej współczynnik odbicia jest co najmniej 10 razy większy niż asteroidy Układu Słonecznego.
Film promocyjny:
6. Trajektoria ruchu „Oumuamua” odbiegała od oczekiwanej jedynie z powodu grawitacji Słońca. To niewielkie odchylenie (dziesiąta część procenta), ale jest niezwykle ważne dla statystyk. Komety zachowują się w ten sposób, gdy lód na ich powierzchni nagrzewa się i wyparowuje pod wpływem światła słonecznego, tworząc ciąg odrzutowy. Dodatkowy nacisk „Oumuamua” może spowodować uwolnienie gazów, takich jak komety, jeśli przynajmniej jedna dziesiąta ich masy wyparuje. Ale tak duże parowanie w naturalny sposób doprowadziłoby do powstania ogona komety, a naukowcy tego nie widzieli. Obserwacje teleskopem Spitzera wskazują również, że wokół obiektu jest niewiele cząsteczek węgla i pyłu, a naukowcy twierdzą, że nie ma w tym przypadku zwykłej emisji gazu, jak komety (byłoby to możliwe tylko wtedy, gdyby obiekt składał się z jednego woda). Ponadto,ewolucja gazów spowodowałaby moment obrotowy, ale nie zostałoby to zaobserwowane. Wszystko to wskazuje, że obiekt „Oumuamua” nie wygląda jak typowa kometa i typowa asteroida, chociaż reprezentuje liczniejszą populację niż oczekiwano.
Dodatkowy impuls siły, który demonstruje orbita Oumuamua, nie może być spowodowany rozpadem obiektu na części, ponieważ takie zdarzenie dostarczyłoby pojedynczy dynamiczny impuls, a naukowcy obserwowali stały impuls siły. Jeśli wykluczy się gazowanie, a przypuszczalna nadmierna siła jest prawdziwa, pozostaje tylko jedno możliwe wyjaśnienie: dodatkowy impuls siły spowodowany promieniowym ciśnieniem Słońca. Aby taki impuls siły był skuteczny, Oumuamua musi mieć mniej niż milimetr grubości i co najmniej 20 metrów (aby był idealnym odbłyśnikiem). W tym przypadku powinien wyglądać jak lekki żagiel wykonany przez człowieka. Jeśli tak, Oumuamua byłby jak żagiel słoneczny z japońskiego statku kosmicznego ICAROS lub lekki żagiel dla projektu Starshot. Jeśli przedmiot jest sztucznego pochodzenia,pojawia się zdumiewająca możliwość, że odkryliśmy „list w butelce” po latach nieudanych poszukiwań sygnałów radiowych pochodzących od cywilizacji pozaziemskich. Taki żagiel światła powinien przetrwać pomimo zderzeń z międzygwiazdowymi atomami i pyłem podczas podróży przez galaktykę.
Myśląc o możliwości sztucznego pochodzenia, musimy pamiętać o tym, co powiedział Sherlock Holmes: „Jeśli wykluczymy niemożliwe, to, co pozostanie, będzie prawdą, bez względu na to, jak niewiarygodne może się to wydawać”. Obserwatorium Keplera wykazało, że około jedna czwarta wszystkich gwiazd w Drodze Mlecznej ma nadającą się do zamieszkania planetę wielkości Ziemi, na której powierzchni może znajdować się woda w stanie ciekłym i skład chemiczny życia, jakie znamy. Dlatego jest prawdopodobne, że przestrzeń międzygwiazdowa jest pełna sztucznych śmieci. Są to albo pozostałości pojazdów rozpoznawczych, albo niedziałający sprzęt. Ale aby przekonać się o egzotycznym, sztucznym pochodzeniu Oumuamua, potrzebujemy więcej danych. Jak powiedział Carl Sagan, „Nadzwyczajne twierdzenia wymagają niezwykłych dowodów”.
W rzeczywistości, jeśli Oumuamua jest misją kosmiczną, to wiele wyjaśnia. Jest mało prawdopodobne, aby na gwiazdę wystrzelono 1015 żagli słonecznych, tworząc losową populację obiektów podobnych do Oumuamua. Aby to zrobić, będziesz musiał odpalać je z niesamowitą prędkością raz na pięć minut, w oparciu o układ planetarny, nawet jeśli wszystkie cywilizacje żyją tak długo, jak Droga Mleczna. Wymaganą liczbę można znacznie zmniejszyć, jeśli obiekty podobne do Oumuamua nie będą latać losowo po wszystkich rodzajach orbit, ale poruszają się po specjalnych orbitach, nurkując w najbliższe centrum i nadające się do zamieszkania części układów planetarnych, takie jak nasz Układ Słoneczny.
Oumuamua leci zbyt szybko, a nasze rakiety nie będą już w stanie go dogonić bez grawitacyjnego wspomagania planet. Ale ponieważ ten obiekt zajmie tysiące lat, aby całkowicie opuścić nasz Układ Słoneczny, możemy przyjrzeć się mu bliżej z lotu statku kosmicznego. Ale w tym celu w ciągu najbliższych 10–20 lat musimy opracować nowe technologie, aby zwiększyć prędkość lotów kosmicznych. Co ciekawe, niektóre obiekty międzygwiazdowe lecące w pobliżu Jowisza mogą tracić energię i są przechwytywane przez Układ Słoneczny. To goście, którzy po obiedzie uderzyli czołami o ścianę przy wyjściu i postanowili zostać. System Sun-Jupiter działa jak sieć rybacka. Jeśli uda nam się zidentyfikować obiekty międzygwiazdowe uwięzione grawitacyjnie po ich niezwykle zakrzywionych orbitach i niezwykle dużym nachyleniu względem płaszczyzny Układu Słonecznego, możemy polecieć, aby je odwiedzić i dowiedzieć się więcej o ich naturze.
Możemy też poczekać, aż przybędzie kolejny międzygwiezdny gość. Za kilka lat zostanie uruchomiony szerokokątny teleskop obserwacyjny (LSST), który będzie znacznie czulszy i będzie w stanie wykrywać obiekty podobne do Oumuamua. Mamy nadzieję, że w pierwszym roku swojej pracy odnajdzie wiele takich obiektów. A jeśli go nie znajdzie, stanie się dla nas jasne, że Oumuamua jest szczególnym przedmiotem i że musimy wyruszyć w pościg, aby poznać jego pochodzenie.
Odkrywanie obiektów międzygwiazdowych przypomina mi moją ulubioną rozrywkę podczas spaceru z córkami po plaży. Uwielbiamy zbierać muszle wyrzucane na brzeg i dowiadywać się, skąd pochodzą. Od czasu do czasu trafiamy na plastikową butelkę, która jest oczywiście sztuczna. Podobnie astronomowie muszą zbadać każdy obiekt, który dostanie się do Układu Słonecznego, badając jego właściwości. Nie ma wątpliwości, że sześć cech Oumuamua może otworzyć nową i rewolucyjną erę w nauce o kosmosie.
Abraham Loeb