Den 19 oktober 2017 tillkännagav Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System-1 (Pan-STARRS-1) på Hawaii den första upptäckten av en interstellär asteroid, benämnd 1I / 2017 U1 (alias 'Oumuamua). Under de följande månaderna genomfördes flera uppföljningsobservationer som gjorde det möjligt för astronomer att få en bättre uppfattning om dess storlek och form, samtidigt som de avslöjade att den hade egenskaperna hos både en komet och en asteroid.
Intressant nog har det också förekommit några spekulationer som baserat på dess form, "Oumuamua kanske faktiskt är ett interstellärt rymdskepp (Breakthrough Listen övervakade till och med det för tecken på radiosignaler!). En ny studie av ett par astronomer från Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) har tagit det ett steg längre och antydde att 'Oumuamua faktiskt kan vara ett lätt segel av utomjordiskt ursprung.
Studien - "Kan solstrålningstryck förklara" Oumuamua's Peculiar Acceleration? ", Som nyligen dök upp på nätet - genomfördes av Shmuel Bialy och prof. Abraham Loeb. Medan Bialy är en postdoktorisk forskare vid CfA: s Institute for Theory and Computation (ITC), är professor Loeb chef för ITC, Frank B. Baird Jr. Professor i naturvetenskap vid Harvard University, och ordförande för Genombrott Starshot Rådgivande kommitté.
För att sammanfatta upptäcktes "Oumuamua först av Pan-STARRS-1-undersökningen 40 dagar efter att den gjorde sitt närmaste pass till solen (den 9 september 2017). Vid denna tidpunkt var det cirka 0,25 AU från solen (en fjärdedel avståndet mellan jorden och solen), och redan på väg ut ur solsystemet. Under den tiden konstaterade astronomer att det tycktes ha en hög densitet (vilket indikerar en stenig och metallisk sammansättning) och att den snurrade snabbt.
Även om det inte visade några tecken på utgasning när det passerade nära vår sol (vilket skulle ha indikerat att det var en komet), kunde ett forskarteam få spektra som indikerade att 'Oumuamua var mer isig än tidigare trott. Sedan, när det började lämna solsystemet, Hubble rymdteleskop snappade några slutliga bilder av ‘Oumuamua som avslöjade lite oväntat beteende.
Efter att ha undersökt bilderna upptäckte ett annat internationellt forskarteam att ‘Oumuamua hade ökat i hastighet, snarare än att bromsa ner som förväntat. Den mest troliga förklaringen, hävdade de, var att 'Oumuamua ventilerade material från ytan på grund av solvärme (aka. Utgasning). Släppandet av detta material, som överensstämmer med hur en komet beter sig, skulle ge 'Oumuamua den ständiga drivningen som den behövde för att uppnå detta ökning av hastigheten.
Till detta erbjuder Bialy och Loeb en motförklaring. Om 'Oumuamua i själva verket var en komet, varför upplevde den inte utgasning när den var närmast vår sol? Dessutom citerar de annan forskning som visade att om utgasning var ansvarig för accelerationen, skulle det också ha orsakat en snabb utveckling i 'Oumuamuas snurr (som inte observerades).
I grund och botten överväger Bialy och Loeb möjligheten att ‘Oumuamua i själva verket kan vara ett lätt segel, en form av rymdskepp som förlitar sig på strålningstryck för att generera framdrivning - liknande vad som Genombrott Starshot arbetar med. Liknar vad som planeras för Starshot, detta lätta segel kan ha skickats från en annan civilisation för att studera vårt solsystem och leta efter tecken på liv. Som professor Loeb förklarade till Space Magazine via e-post:
”Vi förklarar överskottsaccelerationen för` Oumuamua bort från solen som ett resultat av den kraft som solljuset utövar på sin yta. För att denna kraft ska förklara uppmätt överskottsacceleration måste objektet vara extremt tunn, beställa en bråkdel av en millimeter i tjocklek men tiotals meter i storlek. Detta gör föremålet lätt för ytan och gör att det kan fungera som ett lätt segel. Ursprunget kan vara antingen naturligt (i det interstellära mediet eller proto-planetariska skivorna) eller konstgjorda (som en sond som skickas för en åkallande uppdrag till det inre området av solsystemet). ”
Baserat på detta gick Bialy och Loeb ut på att beräkna den troliga formen, tjockleken och mass-till-area-förhållandet som ett sådant konstgjord objekt skulle ha. De försökte också bestämma om detta objekt skulle kunna överleva i det interstella rummet och om det skulle kunna motstå dragspänningar orsakade av rotation och tidvattenkrafter.
Vad de fann var att ett segel som bara var en bråkdel av en millimeter tjockt (0,3-0,9 mm) skulle vara tillräckligt för att ett ark med fast material kan överleva resan genom hela galaxen - även om detta beror mycket på Oumuamuams massdensitet ( vilket inte är väl begränsat). Tjockt eller tunt, detta segel skulle kunna motstå kollisioner med dammkorn och gas som genomsyrar det interstellära mediet, såväl som centrifugala och tidvattenkrafter.
När det gäller vad ett utomjordiskt lätt segel skulle göra i vårt solsystem, erbjuder Bialy och Loeb några möjliga förklaringar till det. Först föreslår de att sonden faktiskt kan vara ett avstängd segel som flyter under påverkan av tyngdkraft och stjärnstrålning, liknande skräp från skeppsvrak som flyter i havet. Detta skulle hjälpa till att förklara varför Genombrott Lyssna hittade inga bevis för radiosändningar.
Loeb illustrerade denna idé ytterligare i en artikel som han nyligen skrev Scientific American, där han föreslog att 'Oumuamua kunde vara det första kända fallet av en konstgjord relik som flöt in i vårt solsystem från det interstellära utrymmet. Dessutom konstaterar han att ljusseglar med liknande dimensioner har designats och konstruerats av människor, inklusive den japanska-designade IKAROS projektet och Starshot Initiative som han är involverad i.
”Denna möjlighet skapar en potentiell grund för en ny gräns tillrymd arkeologi, nämligen studien av reliker från tidigare civilisationer i rymden, ”skrev Loeb. "Att hitta bevis för rymdskräp av konstgjorda ursprung skulle ge ett bekräftande svar på den åldrande frågan" Är vi ensamma? ". Detta skulle ha en dramatisk inverkan på vår kultur och lägga till ett nytt kosmiskt perspektiv på betydelsen av mänsklig aktivitet. ”
Å andra sidan, som Loeb berättade för Space Magazine, kunde "Oumuamua vara en aktiv bit främmande teknik som kom att utforska vårt solsystem, på samma sätt som vi hoppas utforska Alpha Centauri med Starshot och liknande tekniker:
”Thans alternativ är att föreställa sig att `Oumuamua var på en åkallande uppdrag. Than anför att jag funderar på möjligheten till åkallande är att antagandet att `Oumumua följde en slumpmässig bana kräver produktion av ~ 10 ^ {15} sådana föremål per stjärna i vår galax. Detta överflöd är upp till hundra miljoner gånger mer än väntat från solsystemet, baserat på en beräkning som vi gjorde tillbaka 2009. En överraskande hög överflöd, såvida inte `Oumuamua är en riktad sond på ett åkallande uppdrag och inte medlem av en slumpmässig population av föremål. ”
Enligt Loeb finns det också det faktum att 'Oumuamuas omloppsföring förde den till inom 0,25 AU av solen, vilket är en bra bana för att avlyssna jorden utan att uppleva för mycket solbestrålning. Dessutom kom det inom 0,15 AU från Jorden, vilket kunde ha varit ett resultat av orbital korrigeringar utformade för att underlätta en flyby.
Alternativt säger han att det är möjligt att hundratals sådana sonder kan skickas så att en av dem kom tillräckligt nära jorden för att studera den. Det faktum att Pan STARRS-1-undersökningen knappt upptäckte ‘Oumuamua på sin närmaste tillvägagångssätt kan ses som en indikation på att det finns många andra sådana föremål som inte upptäcktes, vilket förstärkte fallet för att‘ Oumuamua är en av många sådana sonder.
Med tanke på att astronomer nyligen drog slutsatsen att vårt solsystem sannolikt har fångat tusentals interstellära objekt som ‘Oumuamua, öppnar detta möjligheten för framtida upptäckter som kan bidra till att bevisa (eller motbevisa) fallet för ett interstellärt lätt segel.
Naturligtvis erkänner Bialy och Loeb att det fortfarande är för många okända för att säkerställa vad Oumuamua egentligen är. Och även om det råkar vara ett naturligt berg, har alla andra asteroider och kometer som tidigare har upptäckts haft storleksordningar mellan massa och område större än de nuvarande uppskattningarna för 'Oumuamua.
Det och det faktum att strålningstrycket verkar kunna accelerera det skulle innebära att 'Oumuamua representerar en ny klass av tunt interstellärt material som aldrig tidigare har sett. Om det är sant öppnar det upp en helt ny uppsättning mysterier, till exempel hur sådant material producerades och av vad (eller vem).
Medan det har varit utom räckhåll för våra teleskop i nästan ett år nu, är Oumuamua säker på att förbli föremål för intensiv studie under många år framöver. Och du kan satsa på att astronomer kommer att leta efter fler av dem! När allt kommer omkring, "ramarna gör allt i tre", eller hur?
