Грегори Лафлин и Малена Райс не были удивлены несколько недель назад, когда узнали, что второй межзвездный объект проник в нашу солнечную систему.Астрономы Йельского университета только что завершили новое исследование и предположили, что эти странные, ледяные посетители из других систем будут продолжать прилетать. Мы ожидаем, что несколько больших объектов появляются каждый год, говорят они; количество меньших по размеру объектов, входящие в солнечную систему, может достигать сотен каждый год.Исследование было принято для публикации в Астрофизическом журнале .
«Там должно быть много этого материала», - говорит Райс, аспирант Йельского университета и первый автор исследования. «Скоро появятся намного больше данных, благодаря появлению новых телескопов». Первым межзвездным объектом, который, как известно, прошел через нашу солнечную систему, был «Оумуамуа», впервые обнаруженный в октябре 2017 года. Его появление вызвало интенсивные споры о его происхождении и способах его классификации. Лафлин, профессор астрономии в Йельском университете, внес ценные данные в исследования, указывающие на то, что «Оумуамуа», вероятно, обладает свойствами, подобными комете, несмотря на то, что у него нет кометного хвоста, называемого комой.Новый объект, недавно получивший название 2I/Borisov, появился в нашей системе этим летом. Астроном-любитель Геннадий Борисов впервые заметил 2I/Borisov в августе и у исследователей будет еще около года, чтобы наблюдать объект с помощью телескопов - значительно больше времени, чем те несколько недель, которые удалось понаблюдать за «Оумуамуа». Новый объект больше, чем Оумуамуа, и имеет ярко выраженную кому.
Конечно, главным для ученых вопросом, возникающим из-за появления межзвездных объектов: «Откуда они взялись?» Легким ответом будет то, что они являются планетезималями выброшенными из других солнечных систем. Но, на первый взгляд, есть проблема с этой теорией, утверждают исследователи: тщательное изучение примерно 4000 подтвержденных планет за пределами нашей солнечной системы показывает, что большинство планет расположены слишком близко к своим родительским звездам, чтобы они могли вытолкнуть планетезималь. Планетезимали останутся на орбите в системах, где они сформировались.
Так откуда берутся межзвездные объекты?
Работа Райс и Лафлин предлагает, что межзвездные объекты могли быть выброшены большими, новорожденными планетами, вращающимися дальше от их Солнца, которые образовали явные промежутки в космических слоях газа и пыли, которые астрономы называют протопланетными дисками.
Когда звезда только что образовалась, она окружена тонким вращающимся «протопланетарным» диском из плотного газа и пыли. Диск - это изменчивая среда, в которой газ и пыль нагреваются молодой звездой, а также гравитационная энергия звезды, приводящая к движению, столкновениям и, в конечном итоге, образованию планет.Хотя большинство известных планет образуются вблизи Солнца, есть такие, которые развиваются намного дальше и создают большие пробелы в протопланетном диске. По словам Райс и Лафлина, эти более далекие планеты способны выбрасывать материал, который может покинуть домашние солнечные системы. Тем не менее, их также гораздо сложнее наблюдать непосредственно, чем их ближайших коллег, потому что не многие из этих планет были подтверждены.
Чтобы проверить свою теорию, исследователи изучили три протопланетных диска из проекта «Дисковые подструктуры в высоком угловом разрешении» (DSHARP), который проводился крупным консорциумом астрономов. DSHARP фокусируется на снимках 20 близких, ярких и больших протопланетных дисках, полученных телескопом Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array в Чили. «Мы искали диски, в которых было совершенно ясно, что там есть планета», - сказала Райс. «Если в диске есть четкие промежутки, как на некоторых снимках DSHARP, можно экстраполировать, какой тип планеты там будет. Затем мы можем смоделировать системы, чтобы увидеть, сколько материала может быть выброшено с течением времени».«Эта идея прекрасно объясняет высокую плотность этих объектов, дрейфующих в межзвездном пространстве, и показывает, что мы должны найти до сотни этих объектов, которые появятся на снимках в Интернете в следующем году», - сказал Лафлин.Исследователи добавили, что помимо простой новизны замечать межзвездные объекты, проходящие через нашу солнечную систему, идея наблюдения за такими объектами открывает большие возможности для расширения наших знаний о ближайшем космосе.«Ты не смотришь на далекую звезду через телескоп», - сказала Райс. «Это живой материал, из которого состоят планеты в других солнечных системах. Это совершенно беспрецедентный способ изучения внесолнечных систем поблизости»