Am 19. Oktober 2017 kündigte das Panorama-Vermessungsteleskop und Schnellreaktionssystem-1 (Pan-STARRS-1) in Hawaii die erste Entdeckung eines interstellaren Asteroiden an - I / 2017 U1 (auch bekannt als „Oumuamua“). Seit dieser Zeit wurden mehrere Studien durchgeführt, um den Ursprung des Asteroiden zu bestimmen, was er im interstellaren Raum angetroffen hat, seine wahre Natur (ist es ein Komet oder ein Asteroid?) Und ob es sich um ein außerirdisches Raumschiff handelt oder nicht.
In all dieser Zeit blieb die Frage nach der Herkunft von Oumuamua unbeantwortet. Abgesehen von der Theorie, dass es aus der Richtung der Lyra-Konstellation kam, möglicherweise aus dem Vega-System, gab es keine endgültigen Antworten. Glücklicherweise hat ein internationales Team unter der Leitung von Forschern des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) „Oumuamua“ aufgespürt und seinen Ausgangspunkt auf vier mögliche Sternensysteme eingegrenzt.
Die Studie, die ihre Ergebnisse beschreibt - mit dem Titel „Plausible Heimatsterne des interstellaren Objekts„ Oumuamua in Gaia DR2 gefunden “- - wurde kürzlich von der Astrophysikalisches Journal. Die Studie wurde von Coryn Bailer-Jones vom Max-Planck-Institut für Astronomie geleitet und umfasste Mitglieder des Jet Propulsion Laboratory der NASA, des SSA-NEO-Koordinierungszentrums der ESA, des European Southern Observatory (ESO), des Southwest Research Institute (SwRI) und mehrere Universitäten und Forschungsinstitute.
Um „Oumuamua dorthin zurückzuverfolgen, wo es seine interstellare Reise begann (vor mehr als einer Million Jahren), stützte sich das Team auf die zweite Veröffentlichung von Daten der ESA Gaia Satellit (Gaia DR2). Während in der Vergangenheit Studien durchgeführt wurden, um festzustellen, woher Oumuamua stammte (von denen eine feststellte, dass es wahrscheinlich aus einem binären System stammt), konnte keiner einen plausiblen Ort angeben.
Der Grund dafür lag in den Annahmen über die Umlaufbahn von Oumuamua innerhalb des Sonnensystems, die nicht einfach das Ergebnis eines Objekts war, das sich ausschließlich unter dem Einfluss der Schwerkraft der Sonne bewegte. Eine Studie des ESA-Astronomen Marco Micheli aus dem Jahr 2018 zeigte: „Oumuamua erlebte eine zusätzliche Beschleunigungsquelle, als es sich in der Nähe der Sonne befand.
Die wahrscheinlichste Erklärung war, dass „Oumuamua eine Ausgasung erlebte, bei der gefrorene flüchtige Stoffe (d. H. Wasser, Kohlendioxid, Methan, Ammoniak usw.) sublimieren, wenn sich das Objekt der Sonne nähert. Dieses Verhalten, das mit Kometen übereinstimmt, hätte eine geringe Beschleunigung hinzugefügt. Während es zu schwach gewesen wäre, um anfangs bemerkt zu werden, war es zu stark, um ignoriert zu werden, wenn man die Oumuamua-Umlaufbahn zurückverfolgte.
Durch die Berücksichtigung dieser zusätzlichen Beschleunigung in Oumuamuas Durchgang durch unser Sonnensystem konnten Bailer-Jones und seine Kollegen genaue Schätzungen der Richtung und Geschwindigkeit des interstellaren Asteroiden erhalten, als dieser in unser Sonnensystem eintrat. Dies war jedoch nur ein Teil des Puzzles und das Team musste auch feststellen, was Oumuamua auf dem Weg begegnete und wie es die Flugbahn des Asteroiden verändert haben könnte.
Um dies zu beantworten, stützten sich Bailer-Jones und seine Kollegen auf Daten aus Gaias DR2, die genaue Informationen über Entfernungen, Positionen und Bewegungen von 1,3 Milliarden Sternen enthalten. Als Leiter einer der Gruppen, die für die Aufbereitung von Gaia-Daten zur Verwendung durch die Wissenschaft zuständig sind, war Bailer-Jones mit diesem speziellen Datensatz bereits bestens vertraut.
DR2 enthält auch Informationen über die Radialgeschwindigkeit (d. H. Die Bewegung des Sterns auf uns zu und von uns weg) für 7 Millionen dieser Sterne, die das Team mithilfe der Simbad-Datenbank mit astronomischen Daten für weitere 220.000 Sterne kombiniert hat. Das Team erstellte dann ein vereinfachtes Szenario, in dem sich sowohl Oumuamua als auch alle Sterne in der Studie entlang gerader Linien und mit konstanter Geschwindigkeit bewegten.
Daraus ermittelten sie, dass es 4500 Sterne gab, die wahrscheinlich eine enge Begegnung mit Oumuamua erlebt hatten, als es zu unserem Sonnensystem reiste. Der letzte Schritt bestand darin, die vergangenen Bewegungen dieser Sterne und von Oumuamua mithilfe einer geglätteten Version des galaktischen Potentials (dem Gravitationseinfluss aller Materie in unserer Galaxie) zu verfolgen.
Frühere Studien haben auch darauf hingewiesen, dass Oumuamua während der Planetenbildungsphase aus dem Planetensystem seines Heimatsterns ausgestoßen wurde. Diese Studien haben auch gezeigt, dass die relative Geschwindigkeit von Oumuamua und seinem Heimatstern zu dieser Zeit wahrscheinlich vergleichsweise langsam war. Nachdem Bailer-Jones und seine Kollegen diese Eigenschaften berücksichtigt hatten, reduzierten sie das Heimsystem von Oumuamua auf vier Sterne.
Von diesen Sternen, die alle Zwergsterne sind, näherten sich zwei am ehesten Oumuamua. Der erste davon, HIP 3757, ist ein rötlicher Zwergstern, der sich vor etwa einer Million Jahren innerhalb von 1,96 Lichtjahren von Oumuamua entfernt hat - der nächste Stern, der dem Asteroiden am nächsten gekommen ist. Die vergleichsweise schnelle Relativgeschwindigkeit, mit der es sich Oumuamua näherte (~ 25 km / s), scheint jedoch darauf hinzudeuten, dass der Asteroid nicht von dort stammt.
Der andere Kandidat, HD 292249, ähnelt unserer Sonne und näherte sich Oumuamua vor etwa 3,8 Millionen Jahren weniger genau. Dies geschah jedoch mit einer langsameren Relativgeschwindigkeit von 10 km / s, was besser mit der Herkunft des Asteroiden übereinstimmt. Die beiden anderen Kandidaten näherten sich vor 1,1 bzw. 6,3 Millionen Jahren Oumuamua mit mittleren Geschwindigkeiten und Entfernungen.
Aber natürlich gibt es Einschränkungen bei dieser Studie und es ist noch viel Forschung erforderlich, bevor die Herkunft von Oumuamua mit Sicherheit bekannt ist. Für den Anfang müsste das Heimsystem einen entsprechend großen Riesenplaneten haben, damit Oumuamua vor Millionen von Jahren ausgeworfen werden kann. In diesen Systemen wurden keine Planeten entdeckt. aber da sie noch vermessen werden müssen, kann so oder so nichts gesagt werden.
Ein weiteres Problem ist die Anzahl der Radialgeschwindigkeiten in Gaias zweiter Datenveröffentlichung, die vergleichsweise gering ist. Die dritte Veröffentlichung, die voraussichtlich im Jahr 2021 stattfinden wird, wird voraussichtlich Radialgeschwindigkeitsdaten für zehnmal so viele Sterne liefern, was zu mehr potenziellen Kandidaten führen könnte. Kurz gesagt, die Suche nach dem ersten entdeckten interstellaren Besucher unseres Sonnensystems geht weiter!
