Mezihvězdný objekt

Mezihvězdné objekty  jsou objekty ( komety , planetky atd.), které se nacházejí v mezihvězdném prostoru [1] , nejsou gravitačně spojeny s žádnou hvězdou [2] . Mezihvězdný objekt lze detekovat pouze tehdy, pokud projde naší sluneční soustavou blízko Slunce nebo pokud se oddělí od Oortova oblaku a začne se pohybovat po vysoce protáhlé hyperbolické dráze, která nesouvisí s gravitací Slunce [2] .

První identifikovaný mezihvězdný objekt byl 1I/Oumuamua [1] . Objekty se slabě hyperbolickými trajektoriemi již byly pozorovány, ale trajektorie těchto objektů říkají, že byly vyvrženy z Oortova oblaku, to znamená, že vznikly v naší sluneční soustavě, a ne v blízkosti jiné hvězdy nebo v mezihvězdném prostředí.

Moderní modely vzniku Oortova oblaku ukazují, že většina objektů z něj byla vyvržena do mezihvězdného prostoru a jen malá část zůstala v oblaku. Výpočty ukazují, že počet objektů vyvržených z oblaku je 3–100krát větší než těch, které v něm zůstávají [2] . Podle jiných modelů je počet vyvržených objektů 90-99 % všech objektů tam vytvořených [3] a není důvod se domnívat, že v jiných hvězdných systémech dochází k formování objektů podle jakýchkoli jiných mechanismů, které takový rozptyl vylučují [ 1] .

Mezihvězdné objekty musí čas od času procházet vnitřní částí sluneční soustavy [1] , musí se ke Sluneční soustavě přibližovat různou rychlostí, především z oblasti souhvězdí Herkula , jelikož se sluneční soustava pohybuje tímto směrem [4] . Vzhledem k extrémní vzácnosti objektů s rychlostí překračující rychlost úniku ze Slunce (zatím byly objeveny pouze dva takové objekty: 1I/Oumuamua a kometa 2I/Borisov ), můžeme usoudit, že existuje horní hranice hustoty objektů v mezihvězdném prostoru. Hustota mezihvězdných objektů pravděpodobně nemůže přesáhnout 10 13 objektů na kubický parsek [5] . Podle jiných analýz, které provedla společnost LINEAR , je horní hranice třikrát nižší - pohybuje se na úrovni 4,5⋅10 −4 na krychlový AU krychlový (3⋅10 12 objektů na krychlový parsek) [2] .

Ve vzácných případech mohou být mezihvězdné objekty zachyceny při průchodu sluneční soustavou a přeneseny gravitací Slunce na heliocentrickou dráhu. Počítačové simulace ukazují, že Jupiter  je jedinou planetou, která je dostatečně hmotná, aby zachytila ​​takový objekt a vynesla jej na oběžnou dráhu kolem Slunce, ale pravděpodobnost takového zachycení je jednou za 60 milionů let [5] . Příkladem takového objektu je pravděpodobně kometa 96P/Machholtz , která má velmi neobvyklé chemické složení, podobné složení mezihvězdného prostředí, ze kterého mohla vzniknout [6] .

Osm hyperbolických komet je dobrými kandidáty na status mezihvězdného objektu, protože všechny mají V∞ <-1,5 km/s: C/1853 R1 (Bruns), C/1997 P2 (Spacewatch), C/1999 U2 (SOHO), C/2002 A3 (LINEAR), C/2008 J4 (McNaught), C/2012 C2 (Bruenier), C/2012 S1 (ISON) a C/2017 D3 (ATLAS) [7] . Pokud se tato data potvrdí, pak asteroid Oumuamua ztratí status prvního mezihvězdného objektu a předá jej kometě C/1853 R1 objevené C. Brunsem v roce 1853 [8] .

Někteří futuristé do těchto objektů vkládají velké naděje pro mezihvězdné cestování. Podle jejich názoru lze k takovému objektu dokovat malou primární základnu, která jej později využije jako zdroj paliva pro řízenou termojadernou fúzi, zdroj pracovní tekutiny pro iontové motory, zdroj stavebních materiálů pro prostor na místě konstrukce atd., čímž odpadá nutnost rozptylovat všechnu tuto kolosální hmotu. K tomu je samozřejmě nutné, aby objekt letěl požadovaným směrem, alespoň „přesně na souhvězdí“. Nepochybně půjde o „užitečnou akvizici“, protože z hlediska Oberthova efektu lze takové nebeské těleso považovat za předurychlené palivo a předurychlený přídavný stupeň, který zvyšuje účinnost celkového systému exponenciálním způsobem. Obtíže jsou také zřejmé: potřeba detekce na velké vzdálenosti, expresní analýzy složení a parametrů trajektorie, stejně jako nutnost desítek let čekat na průchod takového objektu v přijatelném rozsahu směrů, při zachování plná připravenost k naléhavému odletu z blízké oběžné dráhy Země a odletu do doku.

'Oumuamua

1I/Oumuamua  je prvním objeveným mezihvězdným objektem prolétajícím sluneční soustavou. Objevil ho Robert Urik 19. října 2017 na základě dat z dalekohledu Pan-STARRS, když byl asteroid vzdálen 0,2 AU. ze země. Bylo spočítáno, že asteroid prošel perihéliem 9. září 2017 a byl ve vzdálenosti 0,161 AU. ze Země 14. října 2017.

Před sto lety byla 1I/Oumuamua ve vzdálenosti asi 559 AU. (84 miliard km) od Slunce a pohybovala se rychlostí 26 km/s v jeho směru. Asteroid pokračoval ve zrychlování, dokud nedosáhl maximální rychlosti v perihéliu (87,7 km/s).

Kometa Borisov

30. srpna 2019 objevil krymský amatérský astronom Gennadij Borisov další mezihvězdný objekt - kometu 2I / Borisov .

Meteority z let 2014 a 2017

ledna 2014 vstoupil do zemské atmosféry nad Papuou Novou Guineou meteorit CNEOS 2014-01-08 (IM1) o průměru méně než půl metru rychlostí 210 000 km/h, což je mnohem rychlejší než u nebeských těles pohybujících se po drahách uvnitř sluneční soustavy. Astronomové z Harvardské univerzity se o tento meteorit začali zajímat v roce 2019 a jejich výpočty ukázaly, že s pravděpodobností 99 % je tento objekt mezihvězdný. Odpovídající článek z databáze arXiv.org však nebyl recenzován a nebyl publikován v žádném z vědeckých časopisů. V roce 2022 však americké velení potvrdilo, že analýza z roku 2019 byla „dostatečně přesná, aby potvrdila mezihvězdnou trajektorii“. Toto potvrzení dělá z meteoritu z roku 2014 první známý mezihvězdný objekt, který kdy v lidské paměti letěl do sluneční soustavy [9] [10] .

V roce 2022 byl oznámen objev druhého mezihvězdného meteoritu CNEOS 2017-03-09 (IM2), který vstoupil do zemské atmosféry v roce 2017 poblíž Portugalska [11] [12] . CNEOS 2017-03-09 (IM2), byl 10krát hmotnější než IM1 a měl průměr přibližně 1 m. Pohyboval se rychlostí 40 km/s (oproti 60 km/s u IM1) vzhledem k místní klidový standard , který výrazně převyšuje průměrné relativní rychlosti hvězd v blízkosti sluneční soustavy. Oba IM1 a IM2 se rozpadly nízko v zemské atmosféře navzdory jejich neobvykle vysoké rychlosti. Odhady síly těchto dvou meteoritů (194 MPa pro IM1 a 75 MPa pro IM2, železné meteority mají maximální pevnost v tahu 50 MPa) na základě výšky jejich výbuchu v atmosféře ukazují, že se skládaly ze žáruvzdorných kovů, silnějších než železa, což dokonce dalo vzniknout verzi, že se může jednat o umělé mezihvězdné sondy. Pro meteority ze sluneční soustavy je taková síla netypická: například v katalogu CNEOS 273 meteoritů obsadily IM1 a IM2 první a třetí místo z hlediska síly. Na místa pádu IM1 a IM2 jsou plánovány výpravy, které budou pátrat po jejich případných zbytcích [12] .

Viz také

Poznámky

  1. 1 2 3 4 Valtonen, Mauri J.; Jia-Qing Zheng, Seppo Mikkola. Původ komet oortova oblaku v mezihvězdném prostoru  // Nebeská mechanika a dynamická astronomie  : časopis  . - Springer Netherlands, 1992. - Březen ( sv. 54 , č. 1-3 ). - str. 37-48 . - doi : 10.1007/BF00049542 . Archivováno z originálu 13. září 2019.
  2. 1 2 3 4 Francis, Paul J. Demografie dlouhoperiodických komet  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2005. - 20. prosince ( roč. 635 , č. 2 ). - S. 1348-1361 . - doi : 10.1086/497684 . - .
  3. Choi, Charles Q. Trvalá tajemství komet . Space.com (24. prosince 2007). Získáno 30. prosince 2008. Archivováno z originálu 3. července 2012.
  4. Struve, Otto; Lynds, Beverly a Pillans, Helen. Elementární astronomie  . - New York: Oxford University Press , 1959. - S. 150.
  5. 1 2 Torbett, MV Zachycení mezihvězdných komet s přibližovací rychlostí 20 km/s interakcí tří těles v planetárním systému  // Astronomical Journal  :  journal. - 1986. - Červenec ( sv. 92 ). - S. 171-175 . - doi : 10.1086/114148 .
  6. MacRobert, Alan . A Very Oddball Comet , Sky & Telescope (2. prosince 2008). Archivováno z originálu 7. prosince 2008. Staženo 26. března 2010.
  7. Kde se sluneční soustava setkává se slunečním sousedstvím: vzory v rozložení radiantů pozorovaných hyperbolických menších těles Archivováno 22. ledna 2022 na Wayback Machine , 2018
  8. Vědci našli první stopy hvězdy, která proletěla sluneční soustavou Archivní kopie z 25. března 2018 na Wayback Machine // RIA
  9. Americká armáda připustila, že v roce 2014 nad Tichým oceánem explodoval mezihvězdný objekt . Získáno 12. dubna 2022. Archivováno z originálu dne 12. dubna 2022.
  10. V roce 2014 explodoval nad Zemí mezihvězdný objekt – odtajněná data amerického letectva . Získáno 12. dubna 2022. Archivováno z originálu 11. května 2022.
  11. Siraj, Amir & Loeb, Avi (20. září 2022), Mezihvězdné meteory jsou extrémními hodnotami materiální síly, arΧiv : 2209.09905v1 [astro-ph.EP]. 
  12. 12 Loeb , Avi . Objev druhého mezihvězdného meteoru TheDebrief.org (  23. září 2022). Staženo 24. září 2022.