Wikipedia

1I/ʻOumuamua

obiekt pochodzący spoza Układu Słonecznego

1I/ʻOumuamua, wcześniej A/2017 U1 i C/2017 U1 (PANSTARRS) – małe ciało niebieskie, obiekt pozasłoneczny, który przeleciał przez Układ Słoneczny. Odkrył go 19 października 2017 roku na hiperbolicznej orbicie Robert Weryk; udało się to dzięki obserwacjom programu Pan-STARRS[1][6], gdy obiekt znajdował się 0,2 au (30 mln km) od Ziemi.

1I/ʻOumuamua
Ilustracja
Zdjęcie z 28 października 2017
Odkrywca

Robert Weryk, Obserwatorium Haleakala, Hawaje[1][2]

Data odkrycia

19 października 2017

Elementy orbity
Półoś wielka

–1,2723 ± 0,0001[a][3] au

Mimośród

1,2011[3]

Peryhelium

0,2559[3] au

Nachylenie orbity względem ekliptyki

122,74°[b][3]°

Długość węzła wstępującego

24,597[3]°

Argument peryhelium

241,81[3]°

Charakterystyka fizyczna jądra
Średnica

średnio: 0,204 ± 0,008[4] km

Jasność absolutna

22,08 ± 0,45[3]m

Okres obrotu wokół własnej osi

7,3[5] h

Albedo

0,04?[4]

Multimedia w Wikimedia Commons
Trajektoria przelotu 1I/ʻOumuamua przez Układ Słoneczny
Animacja przelotu obiektu

Początkowo uważano, że jest to kometa, ale po tygodniu obserwacji został sklasyfikowany jako planetoida. Z kolejnych szczegółowych obserwacji oraz obliczeń (poczynionych w czerwcu 2018 roku) wynika jednak, że obiekt wykazuje niegrawitacyjne przyspieszenie, które można wyjaśnić ciągłym, anizotropowym wyrzucaniem gazu lub pyłu, a własności fizyczne jego powierzchni przypominają tę z jąder kometarnych. Dlatego ostatecznie obiekt sklasyfikowano jako kometę[7][8].

Wyliczony na podstawie 80 dni obserwacji mimośród orbity 1I/2017 U1 jest równy 1,2011[3] i był wówczas największy wśród obiektów obserwowanych w Układzie Słonecznym[9][c]. Poprzednią rekordzistką była kometa C/1980 E1 (Bowell), która w 1980 roku, przelatując w odległości 0,228 au od Jowisza, została skierowana na hiperboliczną orbitę: oddalając się od Słońca, miała mimośród 1,057[10][11]. Duży mimośród 1I/ʻOumuamua, zarówno podczas zbliżania się do peryhelium, jak i w trakcie oddalania, wskazuje, że obiekt ten nigdy nie był grawitacyjnie związany z Układem Słonecznym. Jest to pierwszy znany makroskopowy obiekt z przestrzeni międzygwiezdnej przemierzający Układ Słoneczny.

Obserwacje wskazują, że 1I/ʻOumuamua ma niezwykle wydłużony kształt, niespotykany wśród znanych ciał w Układzie Słonecznym, a jej powierzchnia ma ciemnoczerwony kolor.

Nazwa edytuj

Międzynarodowa Unia Astronomiczna ustaliła, że małe ciała niebieskie odbywające loty międzygwiezdne będą oznaczane w sposób podobny do komet. Litera I pochodzi od ang. interstellar (międzygwiezdny); A/2017 U1 jako pierwsze zaobserwowane ciało tego rodzaju ma numer 1I. Nazwa własna ʻOumuamua, wybrana przez zespół Pan-STARRS, wywodzi się z języka hawajskiego i nawiązuje do tego, że obiekt ten jest jakby „pierwszym posłańcem” do Układu Słonecznego (ʻou oznacza „sięgać”, zaś mua znaczy „pierwszy” lub „poprzedzający”; powtórzenie służy wzmocnieniu)[12][6].

Właściwymi formami nazwy tego ciała są: 1I; 1I/2017 U1; 1I/ʻOumuamua oraz 1I/2017 U1 (ʻOumuamua)[12].

Obserwacje edytuj

Jest to pierwszy stwierdzony przykład naturalnego obiektu odbywającego lot międzygwiezdny, który wydawał się nadlatywać z okolic gwiazdy Wega w gwiazdozbiorze Lutni[13][14], z hiperboliczną nadwyżką prędkości 26 km/s względem Słońca[d]. Kierunek ten jest bliski apeksu Słońca, najbardziej prawdopodobnego kierunku przylotu obiektów spoza Układu Słonecznego[13]. Ciało to byłoby w stanie pokonać dystans 25 lat świetlnych, dzielący Wegę od Słońca, w czasie około 300 tys. lat. Nie wiadomo jednak, skąd pochodzi ten obiekt i jak długo poruszał się wśród gwiazd dysku galaktycznego[11]. Położenie Wegi także zmienia się w czasie i 300 tysięcy lat temu znajdowała się ona daleko od obecnej pozycji[5].

26 października 2017 zmierzono dwie pozycje tego obiektu na zdjęciach Catalina Sky Survey, wykonanych 14 i 17 października[15]. Dzięki wydłużeniu czasu obserwacji do dwóch tygodni potwierdzono silnie hiperboliczny charakter orbity tego obiektu[16]. Orbity komet z Obłoku Oorta często są na tyle wydłużone, że na podstawie krótkich obserwacji wydają się hiperboliczne, jednak wraz ze zwiększeniem precyzji wyznaczenia elementów orbity mimośród okazuje się mniejszy. Ponadto bliskie przejścia w pobliżu planet, w szczególności Jowisza, mogą skierować małe ciało Układu Słonecznego na trajektorię ucieczkową (hiperboliczną), chociaż wcześniej miało ono inną orbitę[11].

Ekstrapolując wstecz orbitę obiektu obliczono, że kometa przeszła przez peryhelium 9 września 2017 roku, a 14 października minęła Ziemię w odległości około 0,1616 au (24,2 mln km)[3]. Obiekt jest na tyle mały, że jego wielkość obserwowana była równa tylko 21m[15].

Trajektoria wyznaczona przez JPL wskazuje, że 100 lat temu obiekt znajdował się około 559 au (84 mld km) od Słońca i leciał z prędkością 26 km/s względem Słońca. Obiekt przyspieszał dzięki jego przyciąganiu aż do peryhelium, kiedy osiągnął maksymalną prędkość 87,7 km/s[9]. Od tamtej pory prędkość spadła do 46 km/s i będzie on nadal zwalniać, aż osiągnie międzygwiezdną prędkość przelotową 26 km/s[9]. Ta prędkość mieści się w granicach ~5 km/s od mediany prędkości gwiazd w pobliżu Słońca, co zgadza się z hipotezą o jego pozasłonecznym pochodzeniu[17]. Obiekt ostatecznie opuści obszar grawitacji Słońca pod kątem 2×arccos(1/e), czyli 66° względem kierunku, z którego przybył. Współrzędne kierunku odlotu obiektu to w przybliżeniu RA: 23h 51m i DEC: +24°44′, w gwiazdozbiorze Pegaza[9].

Niegrawitacyjne przyspieszenie edytuj

Analiza trajektorii obiektu opublikowana przez Marco Micheli w czerwcu 2018 roku[7] wskazuje na statystycznie istotne niegrawitacyjne przyspieszenie 1I/ʻOumuamua, około 0,005 mm/s². Tak znaczne przyspieszenie nie może być wyjaśnione przez ciśnienie promieniowania, ani przez hipotetyczny podwójny charakter obiektu. Obserwowana trajektoria jest też niezgodna z jednorazowym, impulsowym przyspieszeniem, sugeruje natomiast ciągłe przyspieszenie obiektu. Najlepszym wyjaśnieniem obserwacji jest ciągłe, anizotropowe wyrzucanie gazu lub pyłu z komety, jednakże rozważane modele albo wskazują na bardzo małą jej gęstość, albo też przewidują znaczne ilości wyrzucanego materiału, które nie zostały jednak zaobserwowane.

Prędkość zbliżania się do Słońca w odległości 200 au[e]
Obiekt Rok Prędkość [km/s] Liczba i czas obserwacji[f]
C/1980 E1 (Bowell) 1765 2,98 179 w 2514 dni
C/1997 P2 (Spacewatch) 1779 2,99 94 w 49 dni
C/2010 X1 (Elenin) 1798 2,96 2222 w 235 dni
C/2012 S1 (ISON) 1801 2,99 6514 w 784 dni
C/1947 F1 (Rondanina-Bester) 1812 5,80 8 w 29 dni
C/2008 J4 (McNaught) 1903 7,95 15 w 9 dni
1I/ʻOumuamua 1982 26,5 121 w ciągu 34 dni[3]

Natura obiektu edytuj

Widma zarejestrowane 25 października przez teleskop obserwatorium Roque de los Muchachos o średnicy zwierciadła głównego 4,2 metra wykazały, że obiekt jest czerwonawy, jak obiekty pasa Kuipera[18]. Poczerwienienie powierzchni wynika z oddziaływania promieniowania kosmicznego przez miliony lat[5]. 25 października 2017 zdjęcia wykonane przez Very Large Telescope (VLT) nie wykazały śladu obecności komy wokół obiektu, pomimo znacznego zbliżenia do Słońca[19]. Został on w związku z tym przemianowany na A/2017 U1[20]. Może to być wygasła kometa, podobnie jak damokloidy znane z Układu Słonecznego[19].

Obserwacje VLT ujawniły także, że ʻOumuamua znacznie zmienia jasność w trakcie obrotu trwającego 7,3 godziny, co wskazuje na znaczne wydłużenie obiektu. Może on mieć co najmniej 400 m długości, ale jest dziesięciokrotnie węższy. Taki obiekt musi być utworzony z materii o dużej gęstości, skalnej lub metalicznej[5]. Nie jest to obiekt podwójny, gdyż wymagałoby to nierealistycznie wysokiej gęstości[4].

Zainteresowanie SETI edytuj

Instytut SETI postanowił przeprowadzić obserwacje radiowe ʻOumuamua z uwagi na jej nietypową charakterystykę[21].

Wydłużony kształt obiektu przypomina, teoretycznie rozważany, idealny kształt statku międzygwiezdnego. Powierzchnia czoła takiego statku powinna być jak najmniejsza, aby stawiać jak najmniejszy opór w ośrodku międzygwiezdnym. Ponadto wydaje się wysoce nieprawdopodobne, żeby obiekt wyrzucony z odległego układu gwiezdnego obrał tak precyzyjną trajektorię wewnątrz Układu Słonecznego[22].

SETI przeznaczył 60 godzin czasu obserwacyjnego Allen Telescope Array. Przeprowadzono obserwacje obiektu w szerokim zakresie częstotliwości. Dodatkowe 10 godzin zostało przeznaczone na użycie Radioteleskopu Green Bank w ramach programu Breakthrough Listen[21][23].

Dane obserwacyjne nie wykazały żadnych cech, które mogłyby świadczyć o tym, że obiekt jest pochodzenia sztucznego. Kometa obraca się wokół własnej osi, co oznacza, że nie jest ciągle ustawiona równolegle do toru lotu i jej kształt nie odgrywa zakładanej dla statku międzygwiezdnego roli. Dodatkowo jest to pierwszy tego typu obiekt odkryty po 7 latach od rozpoczęcia programu Pan-STARRS. Jest to za mało, aby określić czy trajektoria lotu jest tak nieprawdopodobna, jak się wydaje. Możliwe jest, że tego typu obiekty przelatują w pobliżu Układu Słonecznego znacznie częściej, a nie są wykrywane[22]. Obserwacje radiowe nie wykazały żadnych sztucznych sygnałów z okolicy ʻOumuamua[21][23].

Shmuel Bialy i Abraham Loeb z Uniwersytetu Harvarda opublikowali artykuł, w którym rozważają możliwość, że obiekt jest wrakiem statku kosmicznego z żaglem słonecznym[24].

Potencjalna misja do obiektu edytuj

Instytut Badań Międzygwiazdowych (Institute for Interstellar Studies) opublikował analizę wykonalności wysłania sondy, która mogłaby dogonić ʻOumuamua i przeprowadzić bezpośrednie badania obiektu. Potencjalne trajektorie misji (nazwanej Project Lyra) korzystałyby z asysty grawitacyjnej podczas przelotu w pobliżu Jowisza i Słońca, pozwalając na osiągnięcie ʻOumuamua w ciągu kilku dziesięcioleci[25]. Podstawowym problemem jest bardzo duża prędkość, z jaką taka sonda minęłaby kometę, co dawałoby mało czasu na badanie z niewielkiej odległości.

Zobacz też edytuj

  • 2I/Borisov – drugi znany obiekt międzygwiezdny, odkryty w 2019 r.

Uwagi edytuj

  1. ↑ Obiekt na orbicie hiperbolicznej ma ujemną wartość półosi wielkiej.
  2. ↑ Względem ekliptyki. Liczba większa niż 90° wskazuje, że obiekt porusza się ruchem wstecznym.
  3. ↑ Wynik ten został pobity przez obiekt 2I/Borisov odkryty w 2019 roku.
  4. ↑ Dla porównania kometa C/1980 E1 (Bowell) w odległości 500 au od Słońca będzie poruszała się z prędkością tylko 4,2 km/s.
  5. ↑ Wyniki obliczeń kalkulatora JPL Horizons; opcja w ustawieniach tabeli wartości 22: „Speed wrt Sun & observer” („prędkość względem Słońca”) (ang.).
  6. ↑ Orbity wyznaczone na podstawie krótkich obserwacji mogą być dalekie od rzeczywistych.

Przypisy edytuj

  1. ↑ a b Small Asteroid or Comet ‘Visits’ from Beyond the Solar System. NASA, 2017-10-26. (ang.).
  2. ↑ MPEC 2017-U181: COMET C/2017 U1 (PANSTARRS). Międzynarodowa Unia Astronomiczna, 25 października 2017. (ang.). (CK17U010).
  3. ↑ a b c d e f g h i j 'Oumuamua (A/2017 U1) w bazie Jet Propulsion Laboratory (ang.). [dostęp 2022-08-15].
  4. ↑ a b c Karen J. Meech, Robert Weryk, et al.. A brief visit from a red and extremely elongated interstellar asteroid. „Nature”, 2017. DOI: 10.1038/nature25020. 
  5. ↑ a b c d Obserwacje ESO pokazały, że pierwsza międzygwiazdowa planetoida wygląda jak coś, czego nigdy wcześniej nie widzieliśmy. Europejskie Obserwatorium Południowe, 2017-11-20. [dostęp 2017-11-21]. (pol.).
  6. ↑ a b The IAU approves new type of designation for interstellar objects. Międzynarodowa Unia Astronomiczna, 2017-11-14. [dostęp 2017-11-14]. (ang.).
  7. ↑ a b Marco Micheli i inni, Non-gravitational acceleration in the trajectory of 1I/2017 U1 (‘Oumuamua), „Nature”, 559 (7713), 2018, s. 223–226, DOI: 10.1038/s41586-018-0254-4, ISSN 0028-0836 [dostęp 2018-07-11] (ang.).
  8. ↑ Teleskop VLT z ESO obserwuje przyspieszenie 'Oumuamua. Nowe wyniki wskazują, że międzygwiezdny podróżnik 'Oumuamua jest kometą. ESO Polska, 2018-06-27. [dostęp 2018-07-15]. (pol.).
  9. ↑ a b c d Pseudo-MPEC for A/2017 U1 (Fact File). Bill Gray of Project Pluto, 26 października 2017. (ang.). (elementy orbity).
  10. ↑ JPL Small-Body Database Search Engine: e > 1. JPL Small-Body Database. (ang.).
  11. ↑ a b c Mikołaj Sabat: A/2017 U1 – pierwszy znany przybysz spoza Układu Słonecznego. Co o nim wiemy?. Urania – Postępy Astronomii, 2017-10-27. [dostęp 2017-10-31]. (pol.).
  12. ↑ a b MPEC 2017-V17 : NEW DESIGNATION SCHEME FOR INTERSTELLAR OBJECTS. [w:] Minor Planet Center Electronic Circular [on-line]. Międzynarodowa Unia Astronomiczna. [dostęp 2017-11-09]. (ang.).
  13. ↑ a b Astronomers Spot First-Known Interstellar Comet. Sky & Telescope. (ang.).
  14. ↑ Jamie Seidel: ‘Alien’ object excites astronomers. Is it a ‘visitor’ from nearby star?. The New Zealand Herald, 2017-10-26. (ang.).
  15. ↑ a b MPEC 2017-U185: A/2017 U1. International Astronomical Union, 26 października 2017. (ang.).
  16. ↑ 1I/ʻOumuamua w bazie Jet Propulsion Laboratory (ang.)
  17. ↑ Astronomer Eric Mamajek.
  18. ↑ Astronomer Alan Fitzsimmons w/ 4.2-m William Herschel Telescope.
  19. ↑ a b Gregory Laughlin, Konstantin Batygin. On the Consequences of the Detection of an Interstellar Asteroid. „Research Notes of the AAS”, 2017. arXiv:1711.02260. (ang.). 
  20. ↑ MPEC 2017-U183: A/2017 U1. International Astronomical Union, 25 października 2017. (ang.). (AK17U010).
  21. ↑ a b c Is this mysterious space rock actually an alien spaceship? | SETI Institute [online], www.seti.org [dostęp 2018-01-03] [zarchiwizowane z adresu 2018-05-30].
  22. ↑ a b Ian Sample Science, Is ‘Oumuamua an alien spacecraft? Initial scans show no signs of technology, „The Guardian”, 15 grudnia 2017, ISSN 0261-3077 [dostęp 2018-01-03] (ang.).
  23. ↑ a b Dokonano obserwacji planetoidy ‘Oumuamua pod kątem emisji sztucznych sygnałów [online], www.urania.edu.pl [dostęp 2018-01-03].
  24. ↑ Could solar radiation pressure explain ‘Oumuamua’s peculiar acceleration? [online], arxiv.org [dostęp 2018-11-16].
  25. ↑ Project Lyra – A Mission to 'Oumuamua. Initiative for Interstellar Studies. (ang.).
Źródło: „https://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=1I/ʻOumuamua&oldid=71088043”