Всяка година трябва да има около 7 междузвездни обекта, преминаващи през вътрешната слънчева система
В 19 октомври 2017 г , първият междузвезден обект, открит някога, прелетя покрай Земята на излизане от Слънчевата система. По-малко от две години по-късно беше открит втори обект, лесно разпознаваема междузвездна комета, обозначена като 2I/Borisov . Появата на тези два обекта потвърди по-ранна теоретична работа, която заключи, че междузвездните обекти (ISO) редовно влизат в нашата Слънчева система.
Въпросът колко често се случва това е обект на значителни изследвания оттогава. Според а ново проучване водени от изследователи от Инициатива за междузвездни изследвания (i4is), приблизително 7 ISO влизат в нашата Слънчева система всяка година и следват предвидими орбити, докато са тук. Това изследване може да ни позволи да изпратим космически кораб за среща с един от тези обекти в близко бъдеще.
Изследването, което описва тези констатации, е проведено от множество изследователи от i4is, организация с нестопанска цел, посветена на реализирането на междузвезден полет в много близко бъдеще. Към тях се присъединиха изследователи от Флоридски технологичен институт , Харвард Институт за теория и изчисления (ITC), на Тексаския университет в Остин , на Технически университет в Мюнхен , и на Парижка обсерватория .
Oumuamua, както се появи с телескопа William Herschel в нощта на 29 октомври. Queen’s University Belfast/William Herschel Telescope
Проучването на ‘Oumuamua през октомври 2017 г. постави началото на революция в астрономията и изучаването на небесни обекти. Това не само беше обект, който се е образувал в друга звездна система, но неговото пристигане и откриване предполагаше голяма популация от такива обекти. Откриването на 2I/Borisov през 2019 г. потвърди това, което много астрономи вече подозираха – че ISO влизат в нашата Слънчева система доста редовно.
Освен че е физик с i4is (и водещ автор на изследването), Маршал Юбанкс е главен учен на Space Initiatives Inc. и главен изпълнителен директор на Asteroid Initiatives LLC . Както той каза на Universe Today по имейл, откриването на „Oumuamua и 2I/Borisov е значимо по начин, който не може да бъде подценен:
„[Просто] доказвайки, че съществуват, това оказа дълбоко въздействие, създавайки област на изследване почти от нищо (поле, което финансиращите власти тепърва започват да признават). Междузвездните обекти ни дават възможност да изучаваме и в бъдеще буквално да докосваме екзотела десетилетия преди възможно най-ранните мисии дори до най-близките звезди, като Проксима Кентавър.”
Това доведе до множество предложения за мисии, които биха могли да се срещнат с бъдещи ISO, които бяха забелязани да минават през нашата система. Едно такова предложение беше Проект Лира , което изследователите от i4 споделят в a Проучване от 2017 г (с подкрепата на Asteroid Initiatives LLC). Има и ESA Прехващач на комети мисия, която планират да стартират през 2029 г., за да се срещнат с дългопериодична комета.
Впечатлението на художника от междузвездния обект, „Oumuamua, изпитващ отделяне на газ, докато напуска нашата Слънчева система. Кредит: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser
„Започнахме да работим върху потенциални мисии до междузвездни обекти през 2017 г., веднага след откриването на „Oumuamua и първоначално се фокусирахме върху преследването на този конкретен обект, за разлика от Селигман и Лафлин , който се фокусира върху ISO, които може да бъдат открити в бъдеще“, каза Юбанкс. „Мисията Comet Interceptor би попаднала в подобна категория (изграждане и изчакване).“
Като се има предвид, че ISO са се образували в друга звездна система, възможността да ги изследват отблизо би предложила на учените поглед върху условията, които присъстват там. Всъщност изучаването на ISO е следващото най-добро нещо за изпращане на междузвездни сонди до съседни звездни системи. Разбира се, всяка подобна мисия включва много технически предизвикателства, да не говорим за необходимостта от предварително предупреждение. Както Юбанкс обясни:
„Тук има два основни типа мисии – планиране и изчакване или стартиране и изчакване, мисии, като ESA Comet Interceptor, и мисии за преследване, каквито биха били необходими за достигане до 1I/’Oumuamua. Малко вероятно е някакви мисии за преследване да могат да се срещнат с оттеглящо се ISO – те почти сигурно ще бъдат ограничени до бързи прелитания. Мисиите за рандеву, мисии за съвпадение на скорости и орбита или приземяване на ISO, ще се нуждаят от предварително предупреждение.'
За да илюстрираме, когато астрономите за първи път разбраха за „Oumuamua, това беше едва след като обектът вече се приближи до Слънцето (известен още като перихелион) и премина близо до Земята. Поради това наблюдателите имаха само 11 дни, за да проведат наблюдения, докато той излизаше извън Слънчевата система и беше извън обсега на техните инструменти.
Впечатлението на художника от 2I/Борисов отвъд нашата Слънчева система. Кредит: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
В случая с 2I/Борисов, астрономът любител и производител на телескопи Генадий Борисов го видя на 30 августти, 2019 г., приблизително три месеца преди да достигне перихелий (8 декемврити, 2019 г.). Но за да могат бъдещите мисии да се срещнат с тях, е наложително да знаете колкото е възможно повече за това колко често пристигат ISO и колко бързо пътуват, когато го правят.
В името на своето проучване Юбанкс и неговите колеги се стремят да поставят по-добри ограничения върху тези две променливи. За да направят това, те започнаха, като взеха предвид как скоростта на междузвездния обект се влияе от местен стандарт за почивка (LSR) – средното движение на звезди, газ и прах в Млечния път в близост до Слънцето:
„Предполагаме, че ISO идват от или се формират от звезди и техните планетни системи и че след като са сами, те споделят същата галактическа динамика като звездите. Ние използваме двете известни ISO, 1I/'Oumuamua и 2I/Borisov, и ефективността на минали и настоящи астрономически изследвания, за да оценим броя на тези обекти в галактиката, и оценки на звездната скорост от мисията Gaia, за да оценим разпространението на скоростта, което ние трябва да очаквам.”
Това, което откриха, беше, че средно една година Слънчевата система ще бъде посетена от до 7 ISO, които са подобни на астероиди. Междувременно обекти като 2I/Borisov (комети) биха били по-редки, появявайки се веднъж на всеки 10 до 20 години. Освен това те открили, че много от тези обекти ще се движат със скорости, по-големи от тези на „Oumuamua“, който се движеше с над 26 km/s преди и след като получи тласък от Слънцето.
Рояк от космически кораби с лазерни платна, напускащи Слънчевата система. Кредит: Ейдриън Ман
Познаването на тези параметри ще помогне на учените да се подготвят за възможни мисии за срещи с ISOs, нещо, което Юбанкс и неговите колеги разгледаха по-подробно в предишно проучване – „ Interstellar сега! Мисии за изследване на близки междузвездни обекти ” Като Вселената днес съобщено по това време от публикуването му, проучването се занимава с по-широк кръг от потенциални ISO и осъществимостта за достигането до тях.
Междувременно това последно проучване предоставя основна информация, която ще подпомогне планирането и изпълнението на тези мисии. В допълнение към проекта Lyra и Comet Interceptor на ESA, има множество предложения за космически кораби, които биха могли да се срещнат с междузвездни обекти (или дори сами да направят междузвездното пътуване).
Те включват Проект Dragonfly , малък космически кораб и лазерно платно, което беше предмет на проучване на концептуалния дизайн, организирано от Инициатива за междузвездни изследвания (i4iS) през 2013 г. Друг е Пробив Starshot , концепция, предложена от Юрий Милнър и Инициативи за пробив това също изисква малък космически кораб да бъде изпратен до Алфа Кентавър с помощта на светлинно платно и мощен лазерен масив.
Това предложение беше формулирано през последните години от Проф. Ейбрахам Льоб и Проф. Манасви Лингам . Докато Леоб е основател на ITC и председател на консултативния комитет на Starshot, Лингам е дългогодишен изследовател в ITC и съавтор на „Interstellar Now!“ и този последен документ. В допълнение към преминаването между звездите, тези концепции са предложени като възможен начин за „преследване на обекти“, които влизат в нашата Слънчева система.
По един или друг начин скоро ще достигнем връх в други звездни системи! И да знаем как да прихващаме и изучаваме обектите, които периодично ни ритат, е добър начин да започнете!
Допълнителна информация: arXiv
