История происхождения межзвездного гостя Оумуамуа: нет, это не корабль пришельцев

Егор


В 2017 году астрономы впервые обнаружили в Солнечной системе межзвездный объект: он имел настолько высокую скорость, что просто не мог летать по эллиптической орбите вокруг Солнца. Обнаружил его телескоп Pan-STARRS, расположенный на Гавайях, поэтому такому необычному космическому телу и дали название на гавайском языке: Оумуамуа в переводе означает «посланник издалека».

Когда исследователи стали его изучать более подробно, вскрылись некоторые необычные детали. Он оказался вытянутым как сигара, а не круглым. Он выглядел как каменистое тело с красноватым оттенком — вообще ничего общего с ожидаемым ледяным шаром. Ну и под конец оказалось, что он еще и двигался быстрее, чем можно было ожидать при простом полете под действием только гравитации.

В итоге первый межзвездный объект в нашей Солнечной системе буквально взорвал умы ученых — высказывались даже предположения, что это на самом деле инопланетянский «посланник издалека». И спустя три года ученые все еще выдвигают идеи, как такой объект мог образоваться, и последнее исследование, кажется, наконец поставило точку в этих многочисленных спорах.

Эта работа была опубликована 13 апреля в журнале Nature Astronomy, и она была направлена на то, чтобы объяснить одним махом все тайны Оумуамуа. Ключевая идея такова: однажды далекая звезда разорвала комету или целую планету, выбросив тонкие гибриды кометы и астероида в космос. И если эта теория окажется верной, то Оумуамуа будет представлять собой лишь один из бесчисленного множества подобных объектов, выброшенных аналогичными звездами по всей галактике.

«Мы уверены, что сценарий, который мы предложили, является общим для различных звездных систем», — говорит Юн Чжан, исследователь из Обсерватории Лазурного Берега во Франции и соавтор новой работы. «Мы ожидаем, что в будущем мы увидим еще больше таких объектов, как Оумуамуа».


Комета Борисова — второй известный нам межзвездный объект, слабо отличающийся от типичных комет Солнечной системы.

Астрономы с тревогой ожидали появления первых признаков «межзвездного вторжения» в течение последних пары десятков лет, и первый межзвездный гость точно не должен был выглядеть как Оумуамуа. Предполагалось, что это будет эдакий космический снежок с вкраплениями пыли, который отрастит себе красивый хвост при приближении к Солнцу. Кометы в нашей Солнечной системе следуют по вытянутым эллиптическим орбитам, доходящих до краев Солнечной области, где малейший гравитационный толчок может отправить их в свободный полет по галактике.

Собственно, это видимо и случилось со вторым межзвездным гостем — кометой Борисова, которая отличается от типичных собратьев Солнечной системой только крайне высокой скоростью при уходе на бесконечность, более 30 км/c. Она имеет спектр, очень похожий на таковой у комет нашей звездной системы, а за ее синий свет отвечает эмиссионная линия CN с длиной волны около 400 нм.

Оумуамуа больше походит на астероид, другой тип маленьких тел, распространенных в Солнечной системе. Эти булыжники имеют слишком мало льда, чтобы образовывать красивые хвосты. Многочисленные попытки обнаружить следы хвоста за Оумуамуа не увенчались успехом, хотя он необъяснимо ускорился, как будто его толкала струя газа. Что же двигало его поспешным отступлением из Солнечной системы? И если раньше это был астероид, которые, как правило, жмутся достаточно близко к своей звезде, то что же вышвырнуло его в межзвездное пространство?

Короче говоря, ни название «комета», ни название «астероид» не подходят к Оумуамуа, предполагая, что рядом с его родительской звездной образовалось что-то новое. Предположения варьировались от инопланетного космического корабля до пушистого ледяного облака. «Это действительно загадка», — сказал тогда Матия Чук, астроном из Института SETI. «Мы действительно ничего не понимаем».

В конце 2017 года Чук предположил, что явление под названием «приливное разрушение» могло породить сигарообразный объект. В основе приливных сил лежит способность гравитации искажать тела: например, Луна каждый день вызывает приливы и отливы в океанах Земли. Эти силы также являются одним из многих способов, которыми черная дыра может убить астронавта, растягивая его, как мармеладную змейку. Чук предположил, что подобное событие могло разорвать целую планету на тонкие полоски, и что Оумуамуа является обломком от одного такого Армагеддона.


Моделирование разрывание объекта приливными силами.

Работа Чжан продвинула идею Чука дальше, обогатив ее физическими деталями, чтобы посмотреть, возможна ли такая ситуация. Она и ее коллега модифицировали популярную симуляцию, которая рассматривает, как частицы в астероидоподобном объекте — она в шутку называет его «замком из песка, плавающем в космосе» — перестраиваются под воздействием гравитацией. Они брали различные тела и несколько раз швыряли их в цифровую звезду, пока не поняли, что могло случиться с Оумуамуа.

Вероятно, межзвездный гость начинал свою жизнь как комета, говорит Чжан. Планета, в том числе карликовая, также возможны, но эти объекты с меньшей вероятностью будут соответствовать предполагаемому составу Оумуамуа. Когда комета пролетела близко к своей родительской звезде, которая была, возможно, вдвое легче Солнца, она испытала смертельное приливное сжатие и была разорвана на куски.

Чжан также проанализировала образовавшиеся фрагменты с помощью тепловой модели и обнаружила, что жар звезды испек поверхность каждого обломка в крепкую корку, которая предотвратила дальнейшее разрушение. При этом энергия сжатия получилась настолько большой, что часть фрагментов, в том числе и Омуамуа, были выброшены в межзвездное пространство.

Хотя она намеревалась только объяснить форму бывшей кометы, Чжан с удивлением обнаружила, что ее теория также может объяснить причудливое ускорение Оумуамуа. По прибытии в Солнечную систему дополнительное тепло от нашей более тяжелой и яркой звезды проникло глубоко сквозь кору и высвободило остатки льда. Эти испаряющиеся материалы и дали межзвездному гостю толчок, причем их истекание через трещины вполне могло пройти незаметно для наблюдателей.

«Наш анализ показал, что моделирование может объяснить все особенности Оумуамуа», — сказала Чжан, «в том числе его сухой астероидный вид и кометоподобную активность».


Художественное изображение процесса образования Оумуамуа.

Исследователи не могут быть полностью уверены, что именно такая последовательность событий привела к образованию тела, которое залетело в нашу Солнечную систему. Но если этот процесс протекает так же легко, как предполагает моделирование, то межзвездное пространство может быть усеяно поистине огромным количеством таких обломков. По оценкам Чжан, каждая звездная система может извергнуть сто триллионов подобных Оумуамуа объектов за все время существования.

Однако для других исследователей Оумуамуа остается загадкой. Чук отметил, что ему приятно видеть симуляцию, подтверждающую, что приливное разрушение может создать сигарообразные тела, но он задается вопросом, как часто звезды действительно могут разрывать свои кометы. «Если вы разделаете одну планету, то получите большое количество обломков», — говорит он. «Если вы играете с кометами, вам нужно измельчить что-то около 10 масс Земли на звезду, а это скорее всего вообще все кометы этой планетарной системы».

Чжан также указывает, что вся теория основывается на предположении, что Оумуамуа длинный и тонкий. И если он больше похож на блин, чем на колбасу, как предположил один анализ прошлым летом, вся история приливного происхождения перестает работать.

«Посланник» в настоящее время приближается к Урану, тем самым находясь вне досягаемости любого телескопа, поэтому исследователи скорее всего никогда не узнают наверняка, как выглядит Оумуамуа и как он сформировался. Но Большой обзорный телескоп, который должен начать масштабные и регулярные исследования в 2022 году, по словам Чука, должен ежегодно обнаруживать порядка одного-двух межзвездных объектов.

Только тогда астрономы смогут получить представление о том, какие именно объекты прилетают к нам из глубин галактики. «Прежде чем заниматься физикой, надо заняться коллекционированием», — говорит он. «Посмотрим, какие еще сюрпризы преподнесет нам космос».
12
iGuides в Яндекс.Дзен —  zen.yandex.ru/iguides.ru
iGuides в Telegram — t.me/igmedia

Будь в курсе последних новостей из мира гаджетов и технологий

Мы в соцсетях

Комментарии

+511
Я далек от звёздной темы,но всегда было интересно,как в космосе тела набирают скорость не теряя ее(а возможно и наращивая) на протяжении длительного времени?
15 апреля 2020 в 19:44
#
+511
И если это зависит от извергающихся газов,почему они исходят именно из кормовой части?
15 апреля 2020 в 19:47
#
+527
Ну как бы газы у многих исходят из кормовой части)
15 апреля 2020 в 20:50
#
+511
Если речь идет о животных,то я нисколько в этом не сомневаюсь 😏
16 апреля 2020 в 01:00
#
Егор Морозов
+1765
Нет сопротивления среды — значит набранная скорость не теряется. При этом гравитацию от различных тел никто не отменял, поэтому тела и могут набирать скорость.

Насчет газов — представьте себе тело, улетающее из Солнечной системы. Куда ему Солнце светить будет?) Правильно, в корму, значит ее же и будет греть, и значит из нее и будут испускаться газы.
15 апреля 2020 в 21:21
#
+511
Т.е. Вы хотите сказать,что в космосе нулевое сопротивление(плотность космоса равна нулю)?
Гравитация,если действует,то должна притянуть тело к себе,ну или как минимум,изменить траекторию и причём не слабо так,что остаться незамеченным это не может.Согласны?А про солнце,ещё интереснее)По вашей теории,все небесные тела двигаются в направлении от солнца и никак иначе?🤔
16 апреля 2020 в 00:40
#
Егор Морозов
+1765
Разумеется, нулевой плотности среды в принципе не существует, однако для понимания разреженности космоса могу привести такой пример: там можно лететь в прямом смысле того слова на давлении света. То есть огромная "парусина" будет не тормозиться из-за сопротивления среды, а наоборот разгоняться от света того же Солнца.

Далее, насчет гравитации. Да, она притягивает. И да, это орбиты комет легко просчитать для Солнечной системы, где 99% массы в одном месте — в Солнце. По сути наша Земля, кометы, астероиды — мы все падаем на Солнце. Но постоянно промахиваемся из-за огромной скорости: например, Земля летит вокруг Солнца на скорости 30 км/с — и этого хватает, чтобы поддерживать круговую орбиту.

Не понимаю, как вы из моего сообщения сделали вывод о том, что все тела улетают от Солнца. Посмотрите в интернете видео, как кометы вращаются вокруг Солнца: они прилетают из глубин Солнечной системы, при этом разгоняясь, делают оборот вокруг Солнца и улетают обратно, постепенно тормозясь. Дальше все повторяется снова. И суть в том, что на близких расстояниях от Солнца из-за тепла у них образуются хвосты, которые по сути дают оооочень слабую реактивную тягу. Однако, как я уже писал выше, мы можем рассчитать орбиту кометы чисто гравитационно так точно, чтобы заметить эффект от такой тяги. И тут мы ее обнаруживаем у по сути астероида без хвоста. Странно? Да.
16 апреля 2020 в 00:58
#
+511
Вакуум это не среда?)В нем так вообще отрицательный показатель
16 апреля 2020 в 01:48
#
+511
Получается(при нулевом сопротивлении космоса),что вселенную можно пролететь на мизерном кол-ве топлива,тратя его только на корректировку траектории?
А как же в таком случае,вообще,возможно использование двигателей при нулевой(или отрицательной)плотности?
16 апреля 2020 в 00:46
#
Егор Морозов
+1765
Посмотрите на те же Вояджеры, которые вылетели из Солнечной системы. Они размером с небольшой автомобиль, топливо в них было только для коррекции орбиты и для разгона от гравитации планет-гигантов. Сейчас они улетают с бешенной скоростью от нас, и если в течение ближайших пары сотен тысяч лет не столкнутся с чем-нибудь, то достигнут других планетарных систем на расстоянии в десятки световых лет от нас.

Насчет движения в среде с низкой плотностью (отрицательной не бывает). Вы стреляли из чего-нибудь огнестрельного? Чувствовали отдачу? А теперь представьте, что вы в космосе без сопротивления. Именно так и работает реактивная тяга: назад выбрасывается топливо, и оно толкает корабль вперед. Да, это не особо эффективно, зато относительно дешево и надежно.
16 апреля 2020 в 01:04
#
+511
Эххх..видимо мои вопросы вас напрягают,раз очередной пост не опубликовпли😏
16 апреля 2020 в 01:29
#
+511
Если вопросы ставят в тупик,значит на них нет ответа 😉
16 апреля 2020 в 01:40
#
+511
Я так надеялся,что у меня появилась возможность пообщаться со знающим человеком,который бы смог логично все объяснить,т.к. в жизни такой возможности не было.Видимо я ошибся
16 апреля 2020 в 01:45
#
+511
И да,я стрелял из АК не раз,с отдачей знаком)Она возможна при плотной среде,т.к. в стволе пуля встречает её сопротивление😉
16 апреля 2020 в 02:34
#
Егор Морозов
+1765
Удивлю, но в космосе пистолет таки выстрелит. Отдача — всего лишь эффект закона сохранения энергии, ей без разницы, какая среда вокруг. Рекомендую заглянуть в учебник физики средней школы — там много интересного написано).
16 апреля 2020 в 10:22
#
+511
Учебник?😏 Они писаны такими же людьми как и мы все)Не склонен я верить им.
Вы говорите сейчас про выстрел из пистолета,а он как известно,имеет дульную часть задающую вектор для пули,от того и отдача направленная- пропорционально дулу(стволу).Если говорить об извержении газов в астероиде,то нет никакой гарантии(а вернее,ничтожно вероятно),что извержение будет происходить точно из кормы и не заставит тело вращаться.
И ещё момент — почему астронавты выходя в открытый космос,не притягиваются какому-либо небесному телу,а на кометы и астероиды пролетающие через солнечные системы,принято считать,что они получают ускорение от гравитаций?)
16 апреля 2020 в 13:20
#
Егор Морозов
+1765
Не склонен я верить им.
А зачем вы тогда меня спрашиваете?) Думаете я не из них информацию получал?)
что извержение будет происходить точно из кормы
А это не важно. Если учесть, что газы извергаются равномерно во все стороны, кроме как вперед, то всё, что извергается по бокам, уравновесится. То есть останется только импульс назад, который и будет двигать тело вперед.
почему астронавты выходя в открытый космос,не притягиваются какому-либо небесному телу
Если бы они вдруг перестали притягиваться к Земле, то со скоростью 8 км/с они через недельку были бы где-то на орбите Луны.
а на кометы и астероиды пролетающие через солнечные системы,принято считать,что они получают ускорение от гравитаций?)
Гравитация действует абсолютно на все, вы просто путаете разные системы отсчета, зачем-то принимая Землю за центр мироздания. Относительно того же Солнца разницы между кометой и Землей нет — и то и то крутится вокруг него по эллиптической орбите с центростремительным ускорением.
16 апреля 2020 в 13:44
#
Oskarr
+369
Егор, спасибо, буквально пару дней назад читал о нём.
15 апреля 2020 в 21:20
#
+511
В общем,одни теории и предположения,как и вся астрономия)
Причёсывают народ за его же деньги,да и только.Ведь людям нравится все далекое и загадочное🤣
16 апреля 2020 в 02:12
#
Саша Гришин
+15
Истрия чистой воды сказка какая то, разорвала планету , она выбросила осколки.... так почему осколок такой? Когда это произошло? Почему под действием гравитации других более массивных объектов, его орбиту не притянула ..изменило!? Почему он сохраняет свою скорость? Ведь из законов динамики и баллистики, объекту придав некую скорость невозможно постоянно долго держать ее на той же скорости?
16 апреля 2020 в 07:01
#
Саша Гришин
+15
И даже если эти ученые предположили что планета проходила какие то силы, по аналогии с чёрной дырой, и эти силы растянули ее😂😂😂чёрная дыра растягивает пространство а не сам объект( сравнима с точкой на воздушном шарике, когда вы его надуваете) дыра растягивает пространство, а не объект! И по этому планеты не разрывает при воздействии на неё чёрной дыры! А планета попросту стекает растягивается и поглощается без остатка , даже свет от планеты или звёзды не проходит! Так что какую то дичь продолжили эти ученые
16 апреля 2020 в 07:07
#
Derek Bond
–11
16 апреля 2020 в 22:18
#
melissa
–21
25 июня 2020 в 19:33
#