Interstellaire kometen zoals Borisov zijn misschien niet zeldzaam

In 2019 ontdekten astronomen iets ongelooflijks in onze achtertuin: een schurkenkomeet uit een ander sterrenstelsel. De ijzige sneeuwbal, Borisov genaamd, reisde 110.000 mijl per uur en markeerde de eerste en enige interstellaire komeet die ooit door mensen is ontdekt.

Maar wat als deze interstellaire bezoekers – kometen, meteorieten, asteroïden en ander puin van buiten ons zonnestelsel – vaker voorkomen dan we denken?

In een nieuwe studie gepubliceerd maandag in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical SocietyAstronomen Amir Siraj en Avi Loeb in het Astrophysics Center | Harvard en Smithsonian University (CfA) presenteren nieuwe berekeningen die aantonen dat er in de Oortwolk – een omhulsel van puin in de meest afgelegen gebieden van ons zonnestelsel – meer interstellaire objecten zijn dan de onze.

“Voor de ontdekking van de eerste interstellaire komeet hadden we geen idee hoeveel interstellaire lichamen zich in ons zonnestelsel bevonden, maar de theorie over de vorming van planetenstelsels suggereert dat er minder bezoekers zouden moeten zijn dan permanente bewoners”, zegt Siraj. Niet-gegradueerde en afgestudeerde student aan de afdeling Astronomie van de Universiteit van Harvard en hoofdauteur van de studie. “Nu hebben we ontdekt dat er veel meer bezoekers kunnen komen.”

Siraj merkt op dat de berekeningen, die zijn gemaakt met behulp van gevolgtrekkingen uit Borisov, veel onzekerheid met zich meebrengen. Maar zelfs na rekening te hebben gehouden met deze dingen, domineren interstellaire bezoekers objecten die tot het zonnestelsel behoren.

“Stel dat ik een dag lang een mijl lange weg met spoorrails zag en een van de auto’s zag oversteken. Ik kan zeggen dat op die dag het waargenomen aantal auto’s dat de spoorwegsector overstak één per dag per mijl was”, zei Siraj. verklaart. “Maar als ik reden heb om aan te nemen dat de waarneming geen eenmalige gebeurtenis was – bijvoorbeeld door een paar overstekende poorten te observeren die zijn ontworpen voor auto’s – dan kan ik een stap verder gaan en statistische conclusies trekken over het totale tarief van auto’s die dit stuk spoor oversteken. IJzer “.

Maar als er zoveel interstellaire bezoekers zijn, waarom hebben we er dan maar één gezien?

We hebben nog niet de technologie om ze te zien, zegt Siraj.

Houd in gedachten, zegt hij, dat de Oortwolk een gebied beslaat van ongeveer 200 miljard tot 100 biljoen mijl van onze zon – en in tegenstelling tot sterren produceren objecten in de Oortwolk niet hun eigen licht. Deze twee factoren maken het extreem moeilijk om puin in het buitenste zonnestelsel te zien.

Astrofysicus Matthew Holman, die niet betrokken was bij het onderzoek, zegt dat de bevindingen van het onderzoek opwindend zijn omdat ze implicaties hebben voor objecten die dichterbij zijn dan de Oortwolk.

“Deze resultaten geven aan dat de overvloed aan interstellaire en Oortwolk-objecten dichter bij de zon staat dan Saturnus. Dit kan worden getest door huidige en toekomstige zonnestelselonderzoeken”, zegt Holman, voormalig directeur van het CfA’s Center for Minor Planets. die kometen, asteroïden en ander puin in het zonnestelsel volgt.

“Als we naar asteroïdegegevens in die regio kijken, is de vraag: zijn er echt interstellaire asteroïden die we nog niet eerder hebben herkend?” Gevraagd.

Holman legt uit dat er enkele asteroïden zijn die wel zijn ontdekt, maar niet jaar na jaar worden waargenomen of gevolgd. We denken dat het asteroïden zijn, en dan verliezen we ze uit het oog zonder een gedetailleerde blik.

Loeb, co-auteur van de studie en hoogleraar astronomie aan de Harvard University, voegt eraan toe dat “interstellaire objecten in het planetaire gebied van het zonnestelsel zeldzaam zullen zijn, maar onze resultaten laten duidelijk zien dat ze vaker voorkomen dan materiaal van het zonnestelsel in het donker gebieden van de Oortwolk.”

Waarnemingen met behulp van technologie van de volgende generatie kunnen de bevindingen van het team helpen bevestigen.

Siraj zegt dat de lancering van het Vera Sea Robin-observatorium, gepland voor 2022, “vorige zoekopdrachten naar interstellaire objecten uit het water zal opblazen”, en hopelijk zal helpen meer bezoekers zoals Borisov te ontdekken.

Transneptunian Automated Cloud Survey (TAOS II), speciaal ontworpen om kometen in afgelegen gebieden van onze regio te detecteren. Zonnestelsel, zou hij misschien ook een van die voorbijgangers kunnen spotten. TAOS II komt mogelijk al dit jaar online.

De overvloed aan interstellaire objecten in de Oortwolk suggereert dat er veel meer puin overblijft van de vorming van planetenstelsels dan eerder werd gedacht, zegt Siraj.

“Onze bevindingen tonen aan dat interstellaire objecten interessante beperkingen kunnen stellen aan de vormingsprocessen van planetenstelsels, omdat hun impliciete overvloed vereist dat een grote massa materiaal wordt uitgestoten als kleine planeten”, zegt Siraj. “Samen met observatiestudies van protoplanetaire schijven en computationele benaderingen van planeetvorming, kan het bestuderen van interstellaire objecten ons helpen de geheimen te ontrafelen van hoe ons planetaire systeem – en anderen – gevormd zijn.”