Στις 19 Οκτωβρίου 2017, το Τηλεσκόπιο Πανοραμικής Έρευνας και το Σύστημα Ταχείας Απόκρισης -1 (Pan-STARRS-1) στη Χαβάη ανακοίνωσαν την πρώτη ανίχνευση ενός διαστρικού αστεροειδούς - I / 2017 U1 (γνωστός και ως «Oumuamua). Από τότε, έχουν διεξαχθεί πολλές μελέτες για να προσδιοριστεί η προέλευση του αστεροειδούς, τι αντιμετώπισε στο διαστρικό διάστημα, η πραγματική του φύση (είναι κομήτης ή αστεροειδής;) και εάν είναι ή όχι ένα εξωγήινο διαστημικό σκάφος (δεν είναι).
Όλο αυτό το διάστημα, το ζήτημα της προέλευσης του Oumuamua παραμένει αναπάντητο. Πέρα από τη θεωρία ότι προήλθε από την κατεύθυνση του αστερισμού της Λύρας, πιθανώς από το σύστημα Vega, δεν υπήρξαν οριστικές απαντήσεις. Ευτυχώς, μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής ερευνητές από το Ινστιτούτο Max Planck για την Αστρονομία (MPIA) έχει εντοπίσει το «Oumuamua και περιόρισε το σημείο προέλευσής του σε τέσσερα πιθανά συστήματα αστεριών.
Η μελέτη που περιγράφει τα ευρήματά τους - με τίτλο "Αληθοφανείς αστέρες του διαστρικού αντικειμένου" Oumuamua που βρέθηκαν στο Gaia DR2 "- έγινε πρόσφατα αποδεκτή για δημοσίευση από το Αστροφυσική Εφημερίδα. Η μελέτη διευθύνθηκε από τον Coryn Bailer-Jones του Ινστιτούτου Max Planck για την Αστρονομία και περιελάμβανε μέλη από το Jet Propulsion Laboratory της NASA, το Κέντρο Συντονισμού SSA-NEO της ESA, το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο (ESO), το Southwest Research Institute (SwRI) και πολλαπλά πανεπιστήμια και ερευνητικά ιδρύματα.
Για να ακολουθήσει το Oumuamua στο σημείο που ξεκίνησε το διαστρικό ταξίδι του (πριν από περισσότερα από ένα εκατομμύριο χρόνια), η ομάδα βασίστηκε στη δεύτερη κυκλοφορία δεδομένων από το ESA’s Γαία δορυφόρος (Gaia DR2). Ενώ έχουν διεξαχθεί μελέτες στο παρελθόν που προσπάθησαν να προσδιορίσουν από πού προήλθε το «Oumuamua (ένα από τα οποία έδειξε ότι πιθανότατα προήλθε από ένα δυαδικό σύστημα), καμία δεν μπόρεσε να παράσχει μια εύλογη τοποθεσία.
Ο λόγος για αυτό είχε σχέση με παραδοχές που έγιναν για την τροχιά του Oumuamua στο Ηλιακό Σύστημα, το οποίο δεν ήταν απλώς αποτέλεσμα ενός αντικειμένου που κινείται αποκλειστικά υπό την επίδραση της βαρύτητας του Ήλιου. Όπως έδειξε μια μελέτη του 2018 με επικεφαλής τον αστρονόμο της ESA, Marco Micheli, «Ο Oumuamua βίωσε μια επιπλέον πηγή επιτάχυνσης όταν ήταν κοντά στον Ήλιο.
Η πιο πιθανή εξήγηση ήταν ότι «Το Oumuamua βρισκόταν σε υπεροχή, όπου κατεψυγμένα πτητικά (δηλ. Νερό, διοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο, αμμωνία κ.λπ.) εξαφανίζονται καθώς το αντικείμενο πλησιάζει στον Ήλιο. Αυτή η συμπεριφορά, που είναι συνεπής με τους κομήτες, θα είχε προσθέσει μια μικρή επιτάχυνση. Αν και θα ήταν πολύ αδύναμο για να το παρατηρήσετε αρχικά, ήταν πολύ δυνατό για να το αγνοήσετε όταν παρακολουθείτε ξανά την τροχιά Oumuamua.
Με την προσθήκη αυτής της πρόσθετης επιτάχυνσης στο πέρασμα του Oumuamua μέσω του ηλιακού μας συστήματος, ο Bailer-Jones και οι συνεργάτες του κατάφεραν να λάβουν ακριβείς εκτιμήσεις για την κατεύθυνση και την ταχύτητα του διαστρικού αστεροειδούς καθώς εισήλθε στο ηλιακό μας σύστημα. Ωστόσο, αυτό ήταν μόνο μέρος του παζλ και η ομάδα έπρεπε επίσης να καθορίσει τι αντιμετώπισε ο Oumuamua και πώς θα μπορούσε να έχει αλλάξει την τροχιά του αστεροειδούς.
Για να απαντήσει σε αυτό, ο Bailer-Jones και οι συνεργάτες του βασίστηκαν σε δεδομένα από το DR2 της Gaia, το οποίο περιλαμβάνει ακριβείς πληροφορίες σχετικά με τις αποστάσεις, τις θέσεις και τις κινήσεις για 1,3 δισεκατομμύρια αστέρια. Ως ηγέτης μιας από τις ομάδες που είναι υπεύθυνες για την προετοιμασία δεδομένων Gaia για χρήση από την επιστημονική κοινότητα, ο Bailer-Jones ήταν ήδη εξοικειωμένος με αυτό το συγκεκριμένο σύνολο δεδομένων.
Το DR2 περιλαμβάνει επίσης πληροφορίες σχετικά με την ακτινική ταχύτητα (δηλαδή την κίνηση του αστεριού προς και μακριά από εμάς) για 7 εκατομμύρια από αυτά τα αστέρια, τα οποία η ομάδα συνδύασε με αστρονομικά δεδομένα για επιπλέον 220.000 αστέρια χρησιμοποιώντας τη βάση δεδομένων Simbad. Στη συνέχεια, η ομάδα δημιούργησε ένα απλοποιημένο σενάριο όπου τόσο το «Oumuamua όσο και όλα τα αστέρια της μελέτης κινούνταν σε ευθείες γραμμές και σε σταθερές ταχύτητες.
Από αυτό, διαπίστωσαν ότι υπήρχαν 4500 αστέρια που ήταν πιθανό να είχαν γνωρίσει μια στενή συνάντηση με το «Oumuamua καθώς ταξίδευε στο Ηλιακό μας Σύστημα. Το τελευταίο βήμα περιελάμβανε τον εντοπισμό των προηγούμενων κινήσεων αυτών των αστεριών και το «Oumuamua χρησιμοποιώντας μια εξομαλυνμένη εκδοχή του γαλαξιακού δυναμικού (η βαρυτική επίδραση όλης της ύλης στον γαλαξία μας).
Προηγούμενες μελέτες έχουν επίσης δείξει ότι το «Oumuamua απομακρύνθηκε από το πλανητικό σύστημα του αστέρα του κατά τη φάση σχηματισμού του πλανήτη. Αυτές οι μελέτες διαπίστωσαν επίσης ότι η σχετική ταχύτητα του «Oumuamua και του αστέρα της ήταν πιθανό να ήταν συγκριτικά αργή εκείνη τη στιγμή. Αφού έλαβε υπόψη αυτά τα χαρακτηριστικά, ο Bailer-Jones και οι συνάδελφοί του περιόρισαν το σύστημα σπιτιού του Oumuamua σε τέσσερα αστέρια.
Από αυτά τα αστέρια, τα οποία είναι όλα νάνοι αστέρια, δύο έκαναν τις πιο κοντινές προσεγγίσεις στο «Oumuamua Το πρώτο από αυτά, το HIP 3757, είναι ένα κοκκινωπό νάνο αστέρι που μετακόμισε σε 1,96 έτη φωτός από το «Oumuamua πριν από ένα εκατομμύριο χρόνια - το πλησιέστερο από τα τέσσερα αστέρια έχει φτάσει στον αστεροειδή. Ωστόσο, η σχετικά γρήγορη σχετική ταχύτητα με την οποία πλησίαζε το «Oumuamua (~ 25 km / s) φαίνεται να δείχνει ότι δεν προήλθε από τον αστεροειδή.
Ο άλλος υποψήφιος, HD 292249, είναι παρόμοιος με τον Ήλιο μας και πλησίασε πιο κοντά το «Oumuamua πριν από περίπου 3,8 εκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, το έπραξε με χαμηλότερη σχετική ταχύτητα 10 km / s, κάτι που συμβαδίζει περισσότερο με το να προέρχεται ο αστεροειδής. Οι δύο άλλοι υποψήφιοι πλησίασαν το «Oumuamua 1.1 και 6,3 εκατομμύρια χρόνια πριν, αντίστοιχα, σε ενδιάμεσες ταχύτητες και αποστάσεις.
Φυσικά, υπάρχουν περιορισμοί σε αυτήν τη μελέτη και απαιτείται ακόμη πολλή έρευνα για να είναι γνωστή η προέλευση του «Oumuamua». Για αρχάριους, το οικιακό του σύστημα θα χρειαζόταν να διαθέτει έναν αρκετά μεγάλο γιγαντιαίο πλανήτη για να εκτοξευτεί το «Oumuamua» πριν από εκατομμύρια χρόνια. Δεν έχουν εντοπιστεί πλανήτες σε αυτά τα συστήματα. αλλά επειδή δεν έχουν ακόμη ερευνηθεί, τίποτα δεν μπορεί να ειπωθεί με κανέναν τρόπο.
Ένα άλλο ζήτημα είναι ο αριθμός των ακτινικών ταχυτήτων που περιλαμβάνονται στη δεύτερη έκδοση δεδομένων της Gaia, η οποία είναι σχετικά μικρή. Η τρίτη κυκλοφορία, η οποία αναμένεται να πραγματοποιηθεί το 2021, αναμένεται να παρέχει δεδομένα ακτινικής ταχύτητας σε δέκα φορές περισσότερα αστέρια, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε περισσότερους πιθανούς υποψηφίους. Εν ολίγοις, το κυνήγι του πρώτου ανακαλυφθέντος διαστρικού επισκέπτη του Ηλιακού μας Συστήματος συνεχίζεται!
