По неговото откривање во 2017, првиот познат меѓуѕвезден објект Оумуамуа (Хавајски за „гласник кој доаѓа од далеку прв“) е опкружен со мистерија заради неговиот издолжен облик во форма на пура.
Како се формирал и од каде доаѓа? Нов труд објавен на 13 Април во Nature Astronomy ни ги нуди првите исцрпни одговори на овие прашања. Јун Жанг од Националната астрономска опсерваторија при Кинеската академија на науки, и коавторот Даглас Лин од Универзитетот на Калифорнија, Санта Круз, искористиле компјутерски симулации да прикажат како објектите како Оумуамуа може да настанат под влијание на плимни сили, налик оние кај океаните на Земјата. Нивната теорија за формација ги објаснува сите невообичаени карактеристики на Оумуамуа.
„Покажавме дека меѓуѕвездени објекти како Оумуамуа може да настанат преку екстензивно плимно фрагментирање, предизвикано од блиска средба со нивните ѕвезди домаќини, по што се исфрлаат во меѓуѕвездениот простор“, вели Лин.
Откриен на 19 октомври 2017 од Pan-STARRS1 во Хаваи, Оумуамуа според Женг претставува нешто различно од сè останато во Сончевиот систем. Неговата сува површина, невообичаено издолжен облик и збунувачко движење наведоа некои научници да се запрашаат дали можеби станува збор за вонземски брод.
„Ова е навистина мистериозен објект, но некои знаци, како боите и отсуството на радио емисија, укажуваат на тоа дека Оумуамуа е природен објект“, вели Жанг.
„Нашата цел е да смислиме сèопфатно сценарио базирано на добро разбрани физички принципи, кое ќе ги поврзе сите траги“, вели Лин.
Симулација на сценариото при кое би се создало тело како Оумуамуа. Заслуги: NAOC/Y. Zhang; (background: ESO/M. Kornmesser)
Астрономите очекувале првиот детектиран меѓуѕвезден објект да е ледено тело, како комета. Ледените тела, како тие во Оортовиот облак (резервоар за комети на работ на нашиот Сончев систем), револвираат на големи растојанија од нивните ѕвезди домаќини, богати се со испарливи материии, и често се исфрлени од нивните системи како резултат на гравитациски интеракции. Тие исто така се карактеризираат со високо ниво на видливост, заради сублимацијата на испарливите состојки од кои настанува опашката на кометата, кога е загреана од Сонцето. Но, сувиот изглед на Оумуамуа е налик на карпестите астероиди во Сончевиот систем, наведувајќи нè на различно сценарио на исфрлање.
„Откритието на Оумуамуа ни укажува на тоа дека популацијата на карпести меѓуѕвездени објекти е многу поголема отколку што мислевме претходно“, вели Жанг. „Просечно секој планетарен систем би требало да исфрла околу 100 трилиони објекти како Оумуамуа. Треба да конструираме многу често сценарио кое би произвело ваков објект.“
Кога едно помало тело минува крај многу поголемо тело, плимните сили можат да го распарчат малото тело, како што се случи со кометата Шумејкер-Леви 9 кога се доближи до Јупитер. Плимните сили може да исфрлат и некои од остатоците во меѓуѕвездениот простор, што е едно предлог сценарио за потеколото на Оумуамуа. Но, дали овие процеси може да ги објаснат невообичаените карактеристики на Оумуамуа, сè уште останува многу несигурно.
Жанг и Лин искористиле високо резолуциски компјутерски симулации за да ги моделираат структурните динамики на објект кој лета блиску до ѕвезда. Тие откриле дека ако објектот дојде близу до ѕвездата, може да биде растргнат во екстремно издолжени фрагменти, кои потоа се исфрлаат во меѓуѕвездениот простор.
„Издолжениот облик е уште поизразен кога ќе се земе предвид и варијацијата во цврстината на материјата за време на средбата со ѕвездата. Соодносот меѓу долгата и кратката оска може да биде и над десет наспроти еден“, вели Женг. Термалното моделирање на научниците покажува дека површината на фрагментите, кои би настанале од иницијалното тело, би се стопила на многу мало растојание од ѕвездата и со тоа тие би се кондензирале на поголеми растојанија, формирајки кора која ќе ја осигура структурната стабилност на издолжениот облик.
„Дифузијата на топлина за време на процесот на ѕвезденото плимно нарушување би конзумирала големи количества испарливи материи, што ги објаснува површинските бои на Оумуамуа, отсуството на видлива опашка и сугестијата за наводната сувост на меѓуѕвездената популација на објекти“, вели Жанг. „Сепак, некои материи кои испаруваат на високи температури закопани под површината, како водениот мраз, може да останат во кондензирана форма.“
Уметничка визија не Оумуамуа. Заслуги: ESO/M. Kornmesser
Набљудувањата на Оумуамуа покажуваат отсуство на кометна активност, и само водениот мраз претставува можна причина за процесот на исфрлање гасови со кои се објаснува чудното негравитациско движење на објектот. Ако Оумуамуа настанал и бил исфрлен како во сценариото на Женг и Лин, голем дел од неговиот резидуален воден мраз би можел да се активира за време на преминот низ Сончевиот систем. Настанатото исфрлање на гасови би креаирало забрзувања, кои се совпаѓаат со траекторијата налик на комета на Оумуамуа.
„Плимната фрагментација не само што ни го дава начинот на создавање на Оумуамуа, туку ја објаснува и големата популација на астероидни меѓуѕвездени објекти“, вели Женг.
Пресметките на истражувачите ја демонстрираат ефикасноста на плимните сили во создавањето на еден ваков објект. Можните тела од кои тој би настанал, како долго периодични комети, дискови на остатоци, дури и супер-Земји, може да се трансформираат во парчиња со големина на Оумуамуа за време на ѕвездените средби.
Овој труд ја поддржува претпоставката за голема популација на меѓуѕвездени објекти налик на Оумуамуа. Бидејќи овие објекти може да минат низ домените на населливите зони, можноста за транспортирање материја способна за генерирање на живот не може да се исклучи. „Ова е многу ново поле. Овие меѓуѕвездени објекти може да ни дадат критични траги за тоа како планетарните системи се формираат и еволуираат“ вели Жанг.
Уметничка визија на создавање на Оумуамуа. Заслуги: YU Jingchuan from Beijing Planetarium
Според Лин, „Оумуамуа е само врвот на сантата мраз. Очекуваме многу повеќе меѓуѕвездени посетители со слични карактеристики, кои ќе бидат откриени во идни набљудувања со новата обсерваторија Вера К. Рубин“.
Метју Најт, ко-лидерот на тимот за Оумуамуа при Интернационалниот институт за вселенска наука, вели дека овој труд „со еден кохерентен модел прави одлична работа при објаснувањето на различните невообичаени својства на Оумуамуа“.
„Со откривањето на идните меѓуѕвездени објекти во наредните години, ќе биде многу интересно да се види дали некои од нив ќе ги имаат својствата на Оумуамуа. Ако тоа е така, тогаш тоа укажува дека процесите објаснети во оваа студија се широко распространети“, вели Најт.
Превод: Максим Осман-Николов
Извор: www.phys.org
