Am 19. Oktober 2017 kündigte das Panorama-Vermessungsteleskop und Schnellreaktionssystem-1 (Pan-STARRS-1) in Hawaii die erste Entdeckung eines interstellaren Asteroiden mit dem Namen 1I / 2017 U1 (auch bekannt als „Oumuamua“) an. In den folgenden Monaten wurden mehrere Nachbeobachtungen durchgeführt, die es den Astronomen ermöglichten, sich ein besseres Bild von seiner Größe und Form zu machen und gleichzeitig die Eigenschaften eines Kometen und eines Asteroiden aufzuzeigen.
Interessanterweise gab es auch einige Spekulationen, dass Oumuamua aufgrund seiner Form tatsächlich ein interstellares Raumschiff sein könnte (Breakthrough Listen überwachte es sogar auf Anzeichen von Funksignalen!). Eine neue Studie von zwei Astronomen des Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) ist noch einen Schritt weiter gegangen und legt nahe, dass „Oumuamua tatsächlich ein leichtes Segel außerirdischen Ursprungs sein könnte.
Die kürzlich online erschienene Studie „Könnte der Sonnenstrahlungsdruck die besondere Beschleunigung von Oumuamua erklären?“ Wurde von Shmuel Bialy und Prof. Abraham Loeb durchgeführt. Während Bialy Postdoktorand am CfA-Institut für Theorie und Berechnung (ITC) ist, ist Prof. Loeb Direktor des ITC, Frank B. Baird Jr. Professor für Wissenschaft an der Harvard University und Vorsitzender des Durchbruch Starshot Beratungsausschuss.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Oumuamua 40 Tage nach seinem nächsten Pass zur Sonne (am 9. September 2017) erstmals von der Pan-STARRS-1-Umfrage entdeckt wurde. Zu diesem Zeitpunkt war es ungefähr 0,25 AE von der Sonne entfernt (ein Viertel der Entfernung zwischen Erde und Sonne) und bereits auf dem Weg aus dem Sonnensystem. In dieser Zeit stellten Astronomen fest, dass es eine hohe Dichte zu haben schien (was auf eine felsige und metallische Zusammensetzung hinweist) und dass es sich schnell drehte.
Während es keine Anzeichen von Ausgasung zeigte, als es sich unserer Sonne näherte (was darauf hindeutete, dass es sich um einen Kometen handelte), konnte ein Forscherteam Spektren erhalten, die darauf hinwiesen, dass Oumuamua eisiger war als bisher angenommen. Dann, als es begann, das Sonnensystem zu verlassen, wurde das Hubble-Weltraumteleskop machte einige endgültige Bilder von Oumuamua, die ein unerwartetes Verhalten zeigten.
Nach der Untersuchung der Bilder stellte ein anderes internationales Forscherteam fest, dass „Oumuamua an Geschwindigkeit zugenommen hatte, anstatt sich wie erwartet zu verlangsamen. Die wahrscheinlichste Erklärung, so behaupteten sie, war, dass „Oumuamua aufgrund von Sonnenwärme (auch bekannt als Ausgasung) Material von seiner Oberfläche ablässt. Die Freisetzung dieses Materials, die mit dem Verhalten eines Kometen übereinstimmt, würde Oumuamua den stetigen Schub geben, den es benötigt, um diesen Geschwindigkeitsschub zu erreichen.
Dazu bieten Bialy und Loeb eine Gegenerklärung. Wenn Oumuamua tatsächlich ein Komet war, warum kam es dann nicht zu einer Ausgasung, wenn es unserer Sonne am nächsten war? Darüber hinaus zitieren sie andere Untersuchungen, die zeigten, dass eine Ausgasung, die für die Beschleunigung verantwortlich wäre, auch eine schnelle Entwicklung des Oumuamua-Spins verursacht hätte (was nicht beobachtet wurde).
Grundsätzlich betrachten Bialy und Loeb die Möglichkeit, dass „Oumuamua tatsächlich ein leichtes Segel sein könnte, eine Form von Raumfahrzeugen, die auf Strahlungsdruck angewiesen sind, um Antriebe zu erzeugen - ähnlich wie bei Durchbruch Starshot arbeitet daran. Ähnlich wie geplant Starshot, Dieses leichte Segel wurde möglicherweise von einer anderen Zivilisation geschickt, um unser Sonnensystem zu studieren und nach Lebenszeichen zu suchen. Wie Prof. Loeb dem Space Magazine per E-Mail erklärte:
„Wir erklären die übermäßige Beschleunigung von Oumuamua von der Sonne weg als Ergebnis der Kraft, die das Sonnenlicht auf seine Oberfläche ausübt. Damit diese Kraft die gemessene Überbeschleunigung erklären kann, muss das Objekt extrem dünn sein, in der Größenordnung von einem Bruchteil eines Millimeters Dicke, aber von mehreren zehn Metern Größe. Dies macht das Objekt für seine Oberfläche leicht und ermöglicht es, als leichtes Segel zu wirken. Sein Ursprung könnte entweder natürlich (im interstellaren Medium oder auf protoplanetaren Scheiben) oder künstlich (als Sonde für eine Aufklärungsmission in die innere Region des Sonnensystems) sein. “
Auf dieser Grundlage berechneten Bialy und Loeb die wahrscheinliche Form, Dicke und das Verhältnis von Masse zu Fläche, die ein solches künstliches Objekt haben würde. Sie versuchten auch festzustellen, ob dieses Objekt im interstellaren Raum überleben kann und ob es den durch Rotation und Gezeitenkräfte verursachten Zugspannungen standhält.
Sie fanden heraus, dass ein Segel mit einer Dicke von nur einem Bruchteil eines Millimeters (0,3 bis 0,9 mm) ausreichen würde, damit eine Schicht aus festem Material die Reise durch die gesamte Galaxie überlebt - obwohl dies stark von der Massendichte von Oumuamuam abhängt ( was nicht gut eingeschränkt ist). Dick oder dünn, dieses Segel könnte Kollisionen mit Staubkörnern und Gas, die das interstellare Medium durchdringen, sowie Zentrifugal- und Gezeitenkräften standhalten.
Was ein außerirdisches Lichtsegel in unserem Sonnensystem tun würde, bieten Bialy und Loeb einige mögliche Erklärungen dafür. Erstens legen sie nahe, dass die Sonde tatsächlich ein nicht mehr existierendes Segel ist, das unter dem Einfluss der Schwerkraft und der Sternstrahlung schwimmt, ähnlich wie Trümmer von Schiffswracks, die im Ozean schwimmen. Dies würde erklären, warum Durchbruch Hören fand keine Hinweise auf Funkübertragungen.
Loeb hat diese Idee in einem kürzlich erschienenen Artikel weiter illustriert Wissenschaftlicher Amerikaner, wo er vorschlug, dass „Oumuamua der erste bekannte Fall eines künstlichen Relikts sein könnte, das aus dem interstellaren Raum in unser Sonnensystem schwebte. Darüber hinaus stellt er fest, dass Lichtsegel mit ähnlichen Abmessungen von Menschen entworfen und gebaut wurden, einschließlich der von Japanern entworfenen IKAROS Projekt und die Starshot-Initiative mit dem er befasst ist.
„Diese Gelegenheit schafft eine potenzielle Grundlage für eine neue Grenze vonWeltraumarchäologie, nämlich das Studium von Reliquien vergangener Zivilisationen im Weltraum “, schrieb Loeb. "Die Suche nach Beweisen für Weltraummüll künstlichen Ursprungs würde eine positive Antwort auf die uralte Frage" Sind wir allein? "Geben. Dies würde dramatische Auswirkungen auf unsere Kultur haben und der Bedeutung menschlicher Aktivitäten eine neue kosmische Perspektive hinzufügen. “
Auf der anderen Seite, wie Loeb dem Space Magazine sagte, könnte „Oumuamua ein aktives Stück außerirdischer Technologie sein, das unser Sonnensystem erforscht hat, genauso wie wir hoffen, Alpha Centauri mit zu erforschen Starshot und ähnliche Technologien:
"T.Die Alternative besteht darin, sich vorzustellen, dass Oumuamua auf einer Aufklärungsmission war. T.Der Grund, warum ich über die Aufklärungsmöglichkeit nachdenke, ist, dass die Annahme, dass Oumumua einer zufälligen Umlaufbahn folgte, die Produktion von ~ 10 ^ {15} solcher Objekte pro Stern in unserer Galaxie erfordert. Diese Häufigkeit ist bis zu hundert Millionen Mal höher als vom Sonnensystem erwartet, basierend auf einer Berechnung, die wir 2009 durchgeführt haben. Eine überraschend hohe Überfülle, es sei denn, Oumuamua ist eine gezielte Sonde auf einer Aufklärungsmission und kein Mitglied einer zufällige Population von Objekten. “
Laut Loeb gibt es auch die Tatsache, dass die Umlaufbahn von Oumuamua sie auf 0,25 AE der Sonne gebracht hat. Dies ist eine gute Umlaufbahn, um die Erde abzufangen, ohne zu viel Sonneneinstrahlung zu erfahren. Darüber hinaus lag sie innerhalb von 0,15 AE der Erde, was das Ergebnis von Orbitalkorrekturen sein könnte, die einen Vorbeiflug erleichtern sollen.
Alternativ gibt er an, dass es möglich ist, dass Hunderte solcher Sonden gesendet werden könnten, so dass eine von ihnen nahe genug an die Erde kam, um sie zu untersuchen. Die Tatsache, dass die Pan STARRS-1-Umfrage „Oumuamua bei seiner nächsten Annäherung kaum entdeckte“, könnte als Hinweis darauf angesehen werden, dass viele andere solche Objekte nicht erkannt wurden, was den Fall bestätigt, dass „Oumuamua eine von vielen solchen Sonden ist.
In Anbetracht der Tatsache, dass Astronomen kürzlich zu dem Schluss gekommen sind, dass unser Sonnensystem wahrscheinlich Tausende interstellarer Objekte wie „Oumuamua“ erfasst hat, eröffnet dies die Möglichkeit zukünftiger Entdeckungen, die dazu beitragen könnten, den Fall eines interstellaren Lichtsegels zu beweisen (oder zu widerlegen).
Natürlich erkennen Bialy und Loeb an, dass es immer noch zu viele Unbekannte gibt, um mit Sicherheit zu sagen, was „Oumuamua wirklich ist. Und selbst wenn es sich zufällig um ein Stück natürliches Gestein handelt, hatten alle anderen zuvor entdeckten Asteroiden und Kometen ein um Größenordnungen größeres Verhältnis von Masse zu Fläche als die aktuellen Schätzungen für Oumuamua.
Dies und die Tatsache, dass der Strahlungsdruck in der Lage zu sein scheint, ihn zu beschleunigen, würde bedeuten, dass „Oumuamua eine neue Klasse von dünnem interstellarem Material darstellt, die noch nie zuvor gesehen wurde. Wenn dies zutrifft, eröffnet dies eine ganze Reihe neuer Geheimnisse, beispielsweise wie und von wem (oder von wem) solches Material hergestellt wurde.
Obwohl es seit fast einem Jahr für unsere Teleskope unerreichbar ist, wird Oumuamua sicherlich noch viele Jahre lang Gegenstand intensiver Studien bleiben. Und Sie können wetten, dass Astronomen nach mehr von ihnen Ausschau halten werden! Immerhin "machen die Ramans alles zu dritt", oder?
