Komety, asteroidy i inne obiekty spoza naszego Układu Słonecznego mogą być bardziej powszechne niż nam się wydaje. Nowe obliczenia pokazują, że w Obłoku Oorta obiekty międzygwiezdne przewyższają liczebnie obiekty należące do naszego systemu planetarnego.
Pierwszym zarejestrowanym obiektem międzygwiezdnym była planetoida `Oumuamua. Została zauważona w październiku 2017 roku. Odkrycie to było historycznym wydarzeniem. Po raz pierwszy ludzkość zaobserwowała międzygwiezdnego gościa w Układzie Słonecznym. Pod koniec sierpnia 2019 roku astronom-amator wykrył drugiego znanego nam gościa spoza naszego systemu planetarnego – kometę Borisov.
W nowych badaniach opublikowanych w „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” (DOI: 10.1093/mnrasl/slab084), astronomowie Amir Siraj i Avi Loeb z Center for Astrophysics (CfA) Harvard & Smithsonian przedstawili obliczenia, które wskazują, że międzygwiezdnych gości w Układzie Słonecznym, takich jak kometa Borisov czy obiekt ‘Oumuamua, jest więcej niż dotąd sądzono.
- Przed wykryciem pierwszej komety międzygwiazdowej nie mieliśmy pojęcia, ile podobnych obiektów znajduje się w naszym Układzie Słonecznym. Teoria powstawania układów planetarnych sugeruje, że powinno być mniej odwiedzających niż stałych mieszkańców – mówi Siraj. - Teraz stwierdzamy, że odwiedzających może być znacznie więcej – dodaje.
Autorzy badań podkreślają, że są one obarczone znaczną niepewnością. Ich obliczenia zostały wykonane na podstawie wniosków wyciągniętych z badań komety Borisov. Jednak nawet biorąc to pod uwagę, międzygwiezdni goście przeważają nad obiektami pochodzącymi z Układu Słonecznego.
- Powiedzmy, że przez jeden dzień oglądam kilometrowy odcinek linii kolejowej i jeden samochód przejeżdżający przez nią. Mogę powiedzieć, że obserwowany wskaźnik samochodów przejeżdżających przez odcinek kolejowy wynosił jeden pojazd na jeden kilometr dziennie. Ale jeśli mam powody, by sądzić, że obserwacja nie była jednorazowym wydarzeniem – powiedzmy przez zauważenie pary bramek drogowych zbudowanych dla samochodów – mogę pójść o krok dalej i zacząć wyciągać statystyczne wnioski na temat ogólnej liczby samochodów przejeżdżających przez ten odcinek linii kolejowej – wyjaśnia Siraj.
Ale jeśli jest tak wielu gości międzygwiezdnych, jak wyjaśnić fakt, że do tej pory natknęliśmy się jedynie na dwa takie obiekty? Siraj przyznaje, że obecnie nie ma technologii, która pozwoliłaby je zobaczyć.
Uczeni w swoich badaniach wskazują, że wszyscy przybysze z innych gwiazd rezydują na krańcach Układu Słonecznego, w Obłoku Oorta. Nasz Układ Słoneczny jest znacznie większy niż tylko przestrzeń zajmowana przez osiem planet. Rozciąga się aż do Obłoku Oorta, chmury luźno grawitacyjnie związanej ze Słońcem, składającej się z różnej wielkości obiektów, od drobinek pyłu po planetoidy, które otaczają cały Układ Słoneczny.
Wewnętrzna krawędź Obłoku Oorta znajduje się w odległości około od dwóch tys. do pięciu tys. jednostek astronomicznych, a jego zewnętrzna granica leży w odległości od 10 tys. do nawet 100 tys. j.a. (jedna jednostka astronomiczna - j.a. - to w przybliżeniu średnia odległość Ziemi od Słońca, wynosi około 150 milionów kilometrów).
Odległość od Słońca oraz fakt, że obiekty w Obłoku Oorta, w przeciwieństwie do gwiazd, nie wytwarzają własnego światła, sprawia, że nawet spore obiekty w zewnętrznym Układzie Słonecznym są niezwykle trudne do zauważenia.
Astrofizyk Matthew Holman, który nie był zaangażowany w badania, twierdzi, że wyniki są ekscytujące i mają implikacje dla obiektów znajdujących się bliżej. Sugeruje on, że w przestrzeni między Słońcem a Saturnem znajduje się wiele obiektów spoza Układu Słonecznego. Z kolei Loeb, współautor badań przyznaje, że „obiekty międzygwiezdne w obszarze planetarnym Układu Słonecznego byłyby rzadkie, ale częstsze niż materia Układu Słonecznego w ciemnych zakątkach Obłoku Oorta".
W potwierdzeniu wyników obliczeń mogą pomóc obserwacje z wykorzystaniem nowej generacji teleskopów. Uruchomienie Vera C. Rubin Observatory, które ma nastąpić w przyszłym roku powinno pomóc rzucić nieco światła na mroczne zakamarki Obłoku Oorta. Transneptunian Automated Occultation Survey (TAOS II), który został specjalnie zaprojektowany do wykrywania komet w odległych zakątkach naszego Układu Słonecznego, może również być w stanie wykryć obcych przybyszów.
Ale badania te zwróciły uwagę na jeszcze jeden aspekt. Obfitość obiektów międzygwiazdowych w Obłoku Oorta sugeruje, że po formowaniu się Układu Słonecznego pozostało znacznie więcej szczątków niż wcześniej sądzono. - Nasze odkrycia pokazują, że obiekty międzygwiezdne mogą nakładać interesujące ograniczenia na procesy formowania się układów planetarnych, ponieważ ich potencjalna obfitość wymaga wyrzucenia znacznej masy materii w postaci planetozymali. Wraz z badaniami obserwacyjnymi dysków protoplanetarnych i obliczeniami formowania się planet, badanie obiektów międzygwiezdnych może pomóc nam odkryć sekrety powstawania naszego układu planetarnego i innych – zaznacza Siraj.
Źródło: Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics
