המבקר הבין-כוכבי המסתורי Oumuamua יכול להיות למעשה קרחון מימן כהה

התרשמות האמן מ-Oumuamua. (ESO/M. Kornmesser)

כאשר אסטרונום קנדי רוברט וריק גילה את 'אומואמואה' עוברת דרך מערכת השמש שלנו עם ה טלסקופ Pan-STARRS , באוקטובר 2017, זה עורר סערה לא קטנה. זה היה העצם הבין-כוכבי הראשון שראינו אי פעם מגיע דרך השכונה שלנו. ההתרגשות הובילה לספקולציות: מה זה יכול להיות?

היו הרבה השערות מהנות על מקורותיה. האם זו הייתה חללית חייזרית? א מפרש סולארי ? או משהו פרוזאי יותר?

ככל שהתגלגלו עדויות תצפיתניות נוספות, הגיעו רעיונות על טבעו של 'אומואמואה'. האם זה היה שביט? לא הייתה לו תרדמת, אז היו שחשבו שזה כוכב שביט שהתפרק חלקית, או שביט חוץ-שמשי.



האם זה יכול להיות אַסטֵרוֹאִיד ? 'אומואמואה היה דומה לאסטרואידים במובנים מסוימים, כמו קצב הסיבוב שלו. אבל זה היה חפץ מוארך בצורת סיגר, לא עגול.

'המסלול ההיפרבולי של אומואמואה דרך מערכת השמש שלנו. (Tomruen/JPL Horizons/nagualdesign/CC BY-SA 4.0)

ככל שחלף הזמן, יצאו מחקרים נוספים, היסודיות שלהם נבלמה על ידי הופעתה הקצרה של 'אומואמואה במערכת השמש שלנו, ועל ידי הזדמנות מוגבלת לתצפיות. א מחקר 2019 הציע שהעצם הוא אכן שבר של שביט בין-כוכבי גדול יותר שהתפורר.

ואז באפריל 2020 פרסמו זוג חוקרים מחקר אחר על 'אומואמואה.

הם אישרו את המקור החוץ-שמשי של אומואמואה, ואמרו שזהו שבר של גוף אב גדול יותר, שנקרע על ידי כוחות גאות ושפל כשהתקרב מדי לכוכב שלו והסיג גבול גבול רוש . ״אומואמואה נשלחה למסלול מחוץ למערכת השמש של מוצאה, אל שלנו.

כעת, מחקר חדש מציג ראיות המצביעות על מקור שונה למבקר הבין-כוכבי הראשון שלנו: זה לא שבר של גוף גדול בהרבה, אלא גוש של מימן קפוא. קרחון חלל.

המחקר החדש נקרא ' עדות לכך ש-1I/2017 U1 ('Oumuamua) היה מורכב מקרח מימן מולקולרי '. המחברים הם דאריל זליגמן (מחלקה למדעי הגיאוגרפיה, אוניברסיטת שיקגו) וגרגורי לאוטון (מחלקה לאסטרונומיה, אוניברסיטת ייל.) המאמר התקבל לפרסום ב- מכתבי ה-astrophysical Journal .

התפתחות הגודל והצורה של אומואמואה בזמן שהיא חוצה את מערכת השמש שלנו. (Seligman et al, ApJ, 2020)

'זה קרחון קפוא של מימן מולקולרי,' אמר זליגמן ב-a ידיעה לתקשורת .

״זה מסביר כל נכס מסתורי לגביו. ואם זה נכון, סביר להניח שהגלקסיה מלאה בעצמים דומים״.

״היה קשה לצפות באומואמואה. הוא היה בדרכו לצאת ממערכת השמש שלנו כאשר התגלה. הוא כבר חלף על פני השמש, ומסלולו הראה שהוא בא מחוץ למערכת השמש שלנו, ולעולם לא ישוב.

גם העצם האיץ, ולא הייתה סיבה כבידתית לכך. זה הוביל להשערה מסוימת שזהו כוכב שביט, מכיוון שכוכבי שביט לפעמים מאיצים כשהם מתקרבים לשמש, עקב גז. אבל זה משאיר תרדמת, ולאומואמואה לא הייתה כזו.

ואז בשנת 2019, מחברי המחקר החדש הזה פרסמו, עם קונסטנטין בטיגין, מאמר שכותרתו ' על האצה חריגה של 1I/2017 U1 'Oumuamua .' עבודה זו הראתה שאומומואה הוא אכן כוכב שביט, רק סוג יוצא דופן של כוכב שביט.

בזמנו, זליגמן אמר ל-NBC News , 'אנחנו די בטוחים בהשערה שלנו, ולא מאמינים שיש צורך להסתמך על הסברים אלטרנטיביים, פחות סבירים, לתאוצה הלא-גרביטציונית.'

במקביל, מחבר שותף בטיגין אמר ל-NBC News, 'מה שהעיתון שלנו מדגים הוא שניתן להבין חלק מהמאפיינים המדהימים שלו במסגרת של פיזיקה קומטית סטנדרטית יחסית.'

במאמרם החדש, זליגמן ולאוטון חידדו את הרעיון הזה, וכתבו 'אנו מראים כי ניתן להסביר את כל התכונות הנצפות של Oumaumua אם היא מכילה חלק משמעותי של קרח מימן (H2) מולקולרי.'

בהודעה לעיתונות הוסיף זליגמן כי 'הסוג היחיד של קרח שבאמת מסביר את התאוצה הוא מימן מולקולרי'.

לקרח מימן מולקולרי יש כמה תכונות מוזרות. הוא נוצר רק בטמפרטורה מסוימת, -259.14 מעלות צלזיוס, שהיא רק מעט מעל האפס המוחלט, שהוא -273.15 מעלות צלזיוס. כשהוא משנה, הוא לא מייצר אור ולא מחזיר אור. זה מה שכל כך קשה לזהות עם טלסקופים.

הסובלימציה של קרח המימן המולקולרי מסבירה את התאוצה של אומואמואה. במאמרם, סליגמן ולאוטון מסבירים כי 'סובלימציה של H2 בקצב פרופורציונלי לשטף השמש המתרחש מייצר סילון מכסה פני השטח שמשחזר את התאוצה הנצפית.'

המחברים אומרים כי קרח המימן המולקולרי מסביר גם את צורת הסיגר המוזרה של אומואמואה, יוצאת דופן עבור עצם בחלל.

הם כותבים 'בזבוז המוני מסובלימציה מוביל לעלייה מונוטונית ביחס ציר הגוף, ומסביר את 'צורתו של אומואמואה'.

בהודעה לעיתונות, זליגמן הסביר זאת בשפה פשוטה: 'תאר לעצמך מה קורה לחפיסת סבון. הוא מתחיל כמלבן די רגיל, אבל ככל שמנצלים אותו, הוא נהיה קטן ודק יותר עם הזמן״.

הסבר זה מעלה את השאלה: כמה עוד מהחפצים האלה יש? האם הם נפוצים? סביר מאוד, אומרים החוקרים.

'זה שראינו אחד בכלל מרמז שיש המון דברים כאלה בחוץ', אמר זליגמן. ״הגלקסיה חייבת להתמלא בקרחוני המימן הכהים האלה. זה מגניב להפליא״.

השאלה הבאה היא מאיפה זה בא? היכן וכיצד נוצרים קרחוני המימן הללו?

אין הרבה אפשרויות, לפי זליגמן ולאוטון. הם אומרים ש'אומואמואה נוצרה כנראה בשנת א ענן מולקולרי ענק (GMC), אותו מבנה שממנו נוצרים כוכבים. GMCs הם מבנים מסיביים של מימן מקפיא, בקוטר של בין 15 ל-600 שנות אור. עם קצת הליום נוכח גם כן.

זה מה שהופך את אומואמואה למרגשת עוד יותר.

קשה מאוד, אפילו בלתי אפשרי, לראות מה קורה בתוך העננים הצפופים האלה. הליבות שלהם נסתרות מהעין. זה אומר ש'Oumuamua, וחפצים אחרים כמוה, צריכים להחזיק רמזים למה שקורה בתוך GMCs. אם הייתה דרך כלשהי ליירט אחד מהאובייקטים האלה, היינו יכולים ללמוד הרבה.

״זה יהיה החומר הקדמון הבתולי ביותר בגלקסיה. זה כאילו הגלקסיה יצרה את זה, ופדקס הוציאה את זה היישר אלינו', אמר זליגמן.

אם זליגמן ולאוטון צודקים, אז עלינו לפקוח את העיניים הטלסקופיות שלנו לקראת 'אומואמואה' הבאה שתגיע דרך המערכת שלנו.

מכיוון שאומרים שהעצם קיבל את צורת הסיגר שלו ממעבר במערכת השמש שלנו, אם נזהה את הבא מהר מספיק, נוכל לאמת את התיאוריה שלהם ולראות אותו מקבל צורה של סיגר בזמן שהוא נע בשכונה שלנו.

למרבה המזל של כולנו, טלסקופ המצויד באופן אידיאלי לזהות כל מיני עצמים חולפים עומד לראות אור ראשון. זמן מה מאוחר יותר השנה, ה מצפה הכוכבים של ורה רובין , המכונה רשמית טלסקופ הסקר הסינופטי הגדול, יגיע לאינטרנט.

שדה הראייה הרחב של הטלסקופ והמראה הראשית של 8.4 מטר יצלמו את כל השמים הזמינים מדי כמה לילות, ויקטלגו 90 אחוז מהעצמים הקרובים לכדור הארץ הגדולים מ-300 מטר.

זה גם יזהה סופרנובות, אובייקטים בחגורת קויפר וחולפים אחרים. אם תגיע עוד 'אומואמואה', זה הימור הוגן שמצפה הכוכבים של ורה רובין יזהה אותו.

אף על פי ש-Oumuamua היה הראשון מבין קרחוני המימן הללו שזיהינו, העובדה הזו לבדה לא אומרת לנו הרבה על השפע שלהם. המחברים חושבים שסביר להניח שיש מספר רב של עצמים אלה, וכי למספרם יש השלכות על היווצרות כוכבי לכת.

'אם 'ההאצה האנומלית של אומואמואה נבעה מהתאמת קרח H2, סביר להניח שקיימת אוכלוסייה גדולה של עצמים דומים', הם כותבים במאמרם.

'ניתוח של Do et al. (2018) מציע שצפיפות החלל של עצמים דמויי 'אומואמואה היא n = 0.2 AU-3. ההערכה שלנו למסה ההתחלתית של 'אומואמואה מציעה אפוא מסה כוללת של כ-1 מסה כדור הארץ של גופים עשירים ב-H2 לכל כוכב. לים גלקטי של עצמים לא קשורים בגודל פלנטה-סימלי יש השלכות אפשריות על היווצרות כוכבים וכוכבים.'

מאמר זה פורסם במקור על ידי היקום היום . קרא את ה מאמר מקורי .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.