Gregory Laughlin und Malena Rice waren vor einigen Wochen nicht überrascht, als sie erfuhren, dass ein zweites interstellares Objekt in unser Sonnensystem eingedrungen war.
Die Astronomen der Yale University haben gerade eine neue Studie abgeschlossen und vorgeschlagen, dass diese seltsamen, eisigen Besucher aus anderen Systemen weiterhin eintreffen werden.
Wir erwarten, dass jedes Jahr mehrere große Objekte auftauchen. Die Anzahl der kleineren Objekte, die in das Sonnensystem gelangen, kann jedes Jahr Hunderte erreichen.
Die Studie wurde zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal angenommen.
"Es sollte eine Menge davon geben", sagt Rice, Doktorand an der Yale University und Erstautor der Studie. "Dank neuer Teleskope werden bald viel mehr Daten verfügbar sein".
Das erste interstellare Objekt, das, wie Sie wissen, unser Sonnensystem durchquerte, war Oumuamua, das erstmals im Oktober 2017 entdeckt wurde.
Sein Auftreten löste eine intensive Debatte über seine Herkunft und deren Klassifizierung aus. Laughlin, Professor für Astronomie an der Yale University, hat wertvolle Forschungsdaten beigesteuert, die darauf hinweisen, dass Oumuamua wahrscheinlich kometenähnliche Eigenschaften aufweist, obwohl es keinen Kometenschweif gibt, der als Koma bezeichnet wird.
Ein neues Objekt, kürzlich 2I / Borisov genannt, ist in diesem Sommer in unserem System erschienen.
Der Amateurastronom Gennady Borisov bemerkte 2I / Borisov zum ersten Mal im August, und die Forscher werden etwa ein Jahr Zeit haben, um das Objekt mit Hilfe von Teleskopen zu beobachten - viel mehr Zeit als in den wenigen Wochen, in denen sie Oumuamua beobachten konnten.
Die neue Einrichtung ist größer als Oumuamua und hat ein ausgeprägtes Koma.
Die Hauptfrage für Wissenschaftler, die sich aus dem Auftreten interstellarer Objekte ergibt, lautet natürlich: „Woher kommen sie?“.
Die einfache Antwort lautet, dass es sich um Planetesimale handelt, die aus anderen Sonnensystemen ausgestoßen wurden.
Aber auf den ersten Blick gibt es ein Problem mit dieser Theorie, sagen die Forscher: Eine sorgfältige Untersuchung von ungefähr 4000 bestätigten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zeigt, dass die meisten Planeten zu nahe an ihren Elternsternen sind, um das Planetesimal auszutreiben.
Die Planetesimalen bleiben in den Systemen, in denen sie sich gebildet haben, im Orbit.
Woher kommen also interstellare Objekte?
Die Arbeit von Rice und Laughlin legt nahe, dass interstellare Objekte von großen, neugeborenen Planeten ausgestoßen werden könnten, die weiter von ihrer Sonne umkreisen.
Dabei bildeten sich deutliche Lücken in den kosmischen Schichten von Gas und Staub, die Astronomen als protoplanetarische Scheiben bezeichnen.
Wenn sich gerade ein Stern gebildet hat, ist er von einer dünnen, rotierenden "protoplanetaren" Scheibe aus dichtem Gas und Staub umgeben.
Eine Scheibe ist eine sich verändernde Umgebung, in der Gas und Staub von einem jungen Stern erhitzt werden, sowie die Gravitationsenergie des Sterns, was zu Bewegung, Kollisionen und letztendlich zur Bildung von Planeten führt.
Obwohl sich die meisten bekannten Planeten in der Nähe der Sonne bilden, gibt es solche, die sich viel weiter entwickeln und große Lücken in der protoplanetaren Scheibe schaffen.
Laut Rice und Laughlin sind diese weiter entfernten Planeten in der Lage, Material wegzuwerfen, das die heimischen Sonnensysteme verlassen könnte. Sie sind jedoch auch viel schwieriger direkt zu beobachten als ihre engsten Kollegen, da nicht viele dieser Planeten bestätigt wurden.
Um ihre Theorie zu testen, untersuchten die Forscher drei protoplanetarische Scheiben aus dem DSHARP-Projekt, einem Scheibenkonsortium, das von einem großen Konsortium von Astronomen geleitet wurde.
DSHARP konzentriert sich auf Bilder von 20 nahen, hellen und großen Protoplanetenscheiben, die mit dem Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array-Teleskop in Chile aufgenommen wurden.
"Wir suchten nach Scheiben, die deutlich machten, dass es einen Planeten gibt", sagte Rice. „Wenn die Festplatte wie bei einigen DSHARP-Bildern deutliche Lücken aufweist, können Sie die Art des Planeten extrapolieren.
Dann können wir die Systeme simulieren, um zu sehen, wie viel Material im Laufe der Zeit weggeworfen werden kann“.
"Diese Idee erklärt perfekt die hohe Dichte dieser Objekte, die im interstellaren Raum treiben, und zeigt, dass wir bis zu Hunderte dieser Objekte finden müssen, die nächstes Jahr auf Bildern im Internet erscheinen werden", sagte Laughlin.
Die Forscher fügten hinzu, dass die Idee, interstellare Objekte zu beobachten, die unser Sonnensystem passieren, nicht nur eine Neuheit darstellt, sondern auch große Chancen eröffnet, unser Wissen über den nahen Raum zu erweitern.
 »Durch ein Teleskop schaut man nicht auf einen fernen Stern«, sagte Rice.
„Dies ist das lebende Material, aus dem Planeten in anderen Sonnensystemen bestehen. Dies ist eine völlig neuartige Möglichkeit, um in der Nähe befindliche Extra-Solar-Systeme zu erkunden. “