Безымянный.png

19 октября 2017 года в ходе исследования с помощью телескопа Pan-STARRS был впервые обнаружен межзвездный объект в нашей Солнечной системе — Оумуамуа. Впечатление было похоже на то, как если бы к вам на ужин неожиданно пришел человек из другой страны. Пообщавшись с гостем, вы можете узнать о культуре той страны без необходимости путешествовать туда — отличная возможность в данном случае, учитывая, что нам потребовалось бы сотни лет, а то и тысячелетия, чтобы посетить даже ближайшую звезду с помощью обычных химических ракет.

Удивительно, но наш первый межзвездный гость оказался странным и непохожим ни на что, что мы видели раньше. К тому времени, как мы это поняли, он уже почти растворился во тьме космоса, поэтому у нас не было возможности еще раз взглянуть на его таинственные свойства. Ниже приведен список из шести необычных фактов от Оумуамуа:
  1. Предполагая, что другие планетарные системы напоминают Солнечную систему, Pan-STARRS не должен был открыть ту или иную межзвездную скалу. В статье, опубликованной десять лет назад, мы предсказали обилие межзвездных астероидов, которые на многие (два-восемь) порядков меньше, чем необходимо для объяснения открытия Омуамуа, предполагая, что он является членом случайного скопления астероидов. Иными словами, открытие Оумуамуа говорит о том, что количество межзвездных объектов намного больше, чем ожидалось. Каждая звезда в Млечном Пути должна выбросить 1015 таких объектов за время своего существования, чтобы получить достаточную популяцию астероидов, объясняющую открытие Оумуамуа в столь небольшие сроки наблюдений. Таким образом, «питомники» объектов, создающих астероиды, подобные Оумуамуа, должны отличаться от тех, которые мы знаем на основе нашей собственной Солнечной системы.
  2. Оумуамуа прилетел из очень специфической точки космического пространства —  кинематического локального стандарта покоя, или КЛСП. Эта точка в окрестности Солнца, скорость которой равна средней скорости звёзд, населяющих эту окрестность — то есть, иными словами, для этой точки все окрестные звезды двигаются одинаково. Проще говоря, прилет из этой точки является идеальным «камуфляжем» — банально невозможно определить, от какой звезды улетел Омуамуа, так как они все двигаются одинаково по отношению к нему.
  3. Ожидается, что большинство межзвездных астероидов «отрываются» от своей родительской звезды, когда они летают на окраине своей планетарной системы: например, в облаке Оорта для нашей Солнечной системы, которое простирается до 100 000 раз дальше, чем Земля от Солнце — там они наиболее слабо связаны с гравитацией звезды. На этих окраинах для их улета в космос требуются крайне небольшие скорости, порядка километра в секунду, при этом астероиды сохраняют скорость своей звезды относительно ЛСП. Если Оумуамуа прилетел от типичной звезды, он должен был быть выброшен из родной планетарной системы с очень большой скоростью — порядка 20 км/с (средняя скорость звезд относительно ЛСП), более того — против направления полета родной звезды. Это удивительно, так как первый залетный гость в Солнечной системе должен быть статистически распространенным (особенно учитывая большую, чем обычно, популяцию межзвездных астероидов, следующую из первого пункта выше).
  4. У нас нет фотографии Оумуамуа, но его яркость из-за отраженного солнечного света изменяется в 10 раз за каждый период вращений вокруг оси, составляющий 8 часов. Это означает, что этот астероид имеет чрезвычайно вытянутую форму — его длина по крайней мере в 5-10 раз больше ширины. Кроме того, анализ его акробатического движения привел к выводу, что он имеет форму блинчика. Предполагаемая форма самая экстремальная среди всех астероидов, когда-либо ранее наблюдавшихся в Солнечной системе — они имеют отношение длины к ширине не более трех.
  5. Космический телескоп Спитцер не обнаружил тепла в виде инфракрасного излучения от Оумуамуа. Учитывая температуру поверхности, продиктованную траекторией этого астероида вблизи Солнца, это устанавливает верхний предел его размеров в сотни метров. Основываясь на этом предельном размере, Оумуамуа должен быть необычно блестящим, с коэффициентом отражения, который, по крайней мере, в 10 раз выше, чем у астероидов Солнечной системы.
  6. Траектория Оумуамуа отклонилась от ожидаемой, основанной только на гравитации Солнца. Отклонение небольшое (десятая часть процента), но весьма статистически значимое. Кометы проявляют такое поведение, когда льды на их поверхности нагреваются от солнечного тепла и испаряются, создавая ракетную тягу. Дополнительный импульс такой силы для Оумуамуа мог возникнуть по причине кометных газовыделения, если испарилась хотя бы десятая часть массы этого тела. Но такое массовое испарение, естественно, привело бы к появлению кометного хвоста, но он не был замечен. Наблюдения телескопа Спитцера также устанавливают жесткие ограничения на наличие любых углеродных молекул или пыли вокруг Оумуамуа и исключают возможность того, что нормальная кометная дегазация играет роль. Кроме того, кометная дегазация изменила бы период вращения Оумуамуа, но никаких изменений не наблюдалось.
Картинки по запросу оумуамуа орбита
Орбита Оумуамуа

Дополнительное изменение орбиты Оумуамуа не могло возникнуть из-за распада на куски, потому что такое событие обеспечило бы один импульсный удар, в отличие от непрерывного наблюдаемого воздействия на астероид. Если кометная дегазация исключена, и предполагаемый избыточный импульс реален, остается только одна возможность — дополнительный толчок из-за радиационного давления от Солнца. Чтобы этот толчок был эффективным, Оумуамуа должен быть меньше миллиметра толщиной, но размером не менее 20 метров, что создаст некое подобие солнечного паруса, продемонстрированного японской миссией IKAROS.

Искусственное происхождение данного космического тела предлагает поразительную возможность того, что мы обнаружили «сообщение в бутылке» после стольких лет неудачных поисков радиосигнала от инопланетных цивилизаций. Ободряет и то, что такой солнечный парус переживет столкновения с межзвездными атомами и пылью, когда он путешествует по галактике.

Рассматривая возможность искусственного происхождения, мы должны иметь в виду то, что сказал Шерлок Холмс: «когда вы исключили все возможные варианты, все, что остается, каким бы невероятным оно ни было, должно быть правдой». Космический телескоп Кеплер показал, что достаточное число звезд в Млечном Пути имеют планету размером с Землю, с потенциальной возможностью иметь жидкую воду на поверхности и жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Поэтому можно предположить, что межзвездное пространство заполнено искусственно созданными объектами либо в виде устройств, служащих разведывательным целям, либо в виде обломков оборудования. Однако, чтобы проверить экзотическое искусственное происхождение Оумуамуа, нам нужно больше данных. Как сказал Карл Саган: «экстраординарные утверждения требуют экстраординарных доказательств».

На самом деле, возможность случайного попадания искусственного тела в Солнечную систему достаточно мала. Маловероятно, что за все время жизни какой-либо звезды с ее планеты запускается 1015 солнечных парусов — то есть в среднем один в 5 минут: а ведь только такое количество объектов даст возможность статистически одному из них попасть к нам. Вместо этого требуемое число может быть значительно уменьшено, если объекты, подобные Оумуамуа, летают не случайным образом, а следуют специальным орбитам, которые позволяют им залетать во внутренние, обитаемые области планетарных систем, таких как наша Солнечная система.

Картинки по запросу солнечный парус ikaros
Художественное изображение солнечного паруса.

Оумуамуа движется слишком быстро, чтобы наши ракеты на химическом топливе догнали его сейчас без гравитационной помощи планет. Но посколько этому странному астероиду потребуется тысячи лет, чтобы полностью покинуть Солнечную систему, мы еще можем его изучить с помощью зонда, если разработаем новые технологии для более быстрых космических путешествий в течение одного-двух десятилетий. Интересно, что некоторые межзвездные объекты, которые проходят близко к Юпитеру, могут потерять энергию и оказаться захваченными Солнечной системой, так что система Солнце-Юпитер действует как своеобразная рыболовная сеть. Если бы мы могли идентифицировать захваченные межзвездные объекты по их необычным орбитам с высокими наклонами относительно плоскости Солнечной системы, мы могли бы разработать миссии, чтобы посетить их и узнать больше об их природе.

Кроме того, мы можем подождать следующего межзвездного гостя. В течение нескольких лет Большой синоптический обзорный телескоп (Large Synoptic Survey Telescope) начнет функционировать и будет гораздо более чувствительным к обнаружению объектов, подобных Оумуамуа. Поэтому в течение первого года эксплуатации он должен будет обнаружить множество таких объектов. Если он их не найдет, то мы будем знать, что Оумуамуа был особенным, и что мы должны лететь за ним вдогонку, дабы выяснить его происхождение.