Оумуамуа, конечно, выглядит как странность, но похожие осколки планет могли летать повсюду.
« Оумуамуа разрушил ожидания астрономов» ,
когда он пролетело мимо солнца в 2017 году, он был плоским, а не круглым. Он выглядел довольно сухим с красноватым оттенком - ничего похожего на ледяной шар, на который он должен был походить. Что еще хуже, он улетел, как будто он двигался своей собственной скоростью. Первый межзвездный объект, который был обнаружен в нашей солнечной системе, разрушил предположения исследователей о том, какие виды тел с наибольшей вероятностью могут покинуть притягивающую звезду и как. Спустя прошествии трех лет, ученые все еще пытаются понять, что же в итоге пошло не по плану.
Новые результаты, основанные на компьютерном моделировании, которые появились в журнале «Астрономия природы», направлены на то, чтобы объединить все тайны Оумуамуа в один пояснительный кейс: однажды далекая звезда разорвала комету или планетарный фрагмент, распыляя тонкие гибриды кометы-астероида в пустоту. Если теория окажется точной, то Оумуамуа представляет собой лишь один из бесчисленного количества таких объектов, выброшенных подобными звездами по всей галактике.
«Мы уверены, что предложенный нами сценарий является обычным явлением», - говорит Юн Чжан, исследователь из Обсерватории Лазурного берега во Франции и соавтор работы. «Мы ожидаем, что увидим больше вещей, таких как Оумуамуа в будущем».
Астрономы с тревогой ожидали первых признаков межзвездного нарушения в течение большей части десятилетия, но это не должно было выглядеть как Оумуамуа. Предполагалось, что это будет комета - пыльный снежный ком, который отбрасывает драматический хвост, тая в солнечном свете. Кометы в нашей солнечной системе следуют по круговым орбитам, которые толкают их прямо к краю солнечной области, где малейший гравитационный толчок может выбить их на свободу. (Природа объяснила эту догадку в прошлом году, когда Борисов - классическая комета - стал вторым межзвездным объектом, обнаруженным в нашей солнечной системе. С тех пор он рассыпался на куски после вращения вокруг Солнца.)
Оумуамуа больше походил на астероид, другой тип маленького тела, распространенного в Солнечной системе. Эти кучи галечного песка темные и сухие, с небольшим количеством воды или льда, чтобы солнце могло их испортить. Многочисленные попытки не смогли найти следов хвоста позади Оумуамуа, хотя он необъяснимо ускорился, как будто его толкала струя газа. Что привело его поспешное движение? И если это был астероид, который, как правило, приближался к своей главной звезде, то что выбросило его в космос?
Ни метка «комета», ни «астероид» не подходят, что говорит о том, что вокруг звезды-хозяина Оумуамуа образовалось что-то новое. Предположения варьировались от космического корабля пришельцев до пушистого ледяного облака.
«Это действительно загадка», - говорит Матия Чук, астроном из Института SETI. «Мы действительно не понимаем этого».
В конце 2017 года Чук предположил, что явление, называемое «приливное разрушение», могло породить сигарообразный объект. Приливные силы лежат в основе способности гравитации искажать тело, например, когда луна растягивает обхват Земли, что приводит к ежедневному подъему и падению океанов к берегу. Они также являются одним из многих способов, которыми черная дыра может убить космонавта, вытянув ее, как кусок спагетти. Чук предположил, что подобное событие могло разорвать целую планету на ленточные нити, и что Оумуамуа был куском обломков одного из таких Армагеддонов.
Работа Чжана продолжала идею Чука, дополняя ее физическими деталями, чтобы понять, возможно ли это. Она и ее коллега модифицировали популярную симуляцию, которая рассматривает, как частицы в похожем на астероид объекте, который она сравнивает с «песчаным замком, плавающим в космосе», перестраиваются, когда тыкают и толкают под действием силы тяжести. Они брали различные предметы и неоднократно швыряли их в цифровую звезду, пока не получили представление о том, что могло случиться с Уумуамуа.
«Вероятно, это начало жизни кометы», - говорит Чжан. Планета или детская планета также возможны, но эти объекты с меньшей вероятностью будут соответствовать предполагаемому составу Оумуамуа. По мере того как комета качалась от своей ведущей звезды, которая была, возможно, вдвое меньше массы Солнца, она получила приливное сжатие и разлетелась. Чжан также проанализировал фрагменты с помощью тепловой модели и обнаружил, что тепло звезды-хозяина превратило бы поверхность каждого фрагмента в сухую и хрустящую корочку. Такое же сжатие вызвало бы полет осколков, в том числе Оумуамуа, в межзвездное пространство.
В то время как она намеревалась только объяснить форму бывшей кометы, Чжан была удивлена, обнаружив, что теория может также справиться с причудливым ускорением Оумуамуа. Мы думаем, что по прибытии в нашу солнечную систему дополнительное тепло от более тяжелого и яркого солнца достигло глубины сквозь кору и высвободившийся остаточный лед. Эти испаряющиеся материалы дали толчок объекту, когда они незаметно ушли в космос. «Наш анализ показал, что симуляция может объяснить все особенности Оумуамуа », - сказала она, «его внешний вид, похожий на сухой астероид, а также его активность, подобную комете» .
Исследователи не могут быть уверены, что эта точная последовательность событий определенно произвела коллекцию осколков, которые прошли три года назад. Но если процесс протекает так же легко, как предполагает симуляция, межзвездное пространство может быть завалено действительно непостижимым количеством таких осколков. По оценкам Чжана, каждая солнечная система может извергать сто триллионов объектов, похожих на Оумуамуа.
Однако для других исследователей Оумуамуа остается загадочным. Чук говорит, что приятно видеть симуляцию, подтверждающую, что приливные разрушения могут вращать сигарообразные тела, но удивляется, как часто звезды действительно могут разрывать свои кометы. «Если вы раскроете одну планету, вы получите много массы», - говорит он. «Если вы играете с кометами, вам нужно измельчить что-то около 10 масс Земли на звезду, что в основном является всеми кометами».
Чжан также указывает, что вся теория основывается на предположении, что Оумуамуа длинный и плоский. Если объект - больше блин, чем колбаса, как один анализ предположил прошлым летом, вся история происхождения приливов разваливается.
Разведчик в настоящее время пролетает мимо Урана, вне досягаемости любого телескопа, поэтому исследователи никогда не узнают наверняка, как выглядит Оумуамуа или как он образовался. Но, по словам Чука, обсерватория Веры К. Рубина, которая должна начать широкомасштабные и регулярные съемки в 2022 году, должна обнаруживать один межзвездный объект в год. Только тогда астрономы смогут получить представление о том, что за предметы вокруг них проносятся. «Прежде чем заняться физикой, ты собираешь марки», - говорит он. «Давайте посмотрим, что еще падает с неба».