In oktober 2017 ontdekte een team van onderzoekers met behulp van de Pan-STARRS-telescoop het interstellaire object Oumuamua. Onze eerste interstellaire bezoeker bleek heel vreemd te zijn en in tegenstelling tot alles wat we eerder hebben gezien. Dit stellaire lichaam lijkt noch op een asteroïde, noch op een komeet. Oumuamua heeft zes functies die een nieuw tijdperk in de ruimtewetenschap kunnen beginnen.
Op 19 oktober 2017 ontdekte een team van onderzoekers met behulp van de Pan-STARRS-telescoop tijdens waarnemingen het interstellaire object Oumuamua. De indruk was dat er onverwacht een gast uit een ander land kwam eten. Nadat we deze gast hebben bestudeerd, kunnen we veel leren over de cultuur van dit land, en we hoeven er niet eens heen. In dit geval is dit erg handig, want op een conventionele raket kan zelfs de dichtstbijzijnde ster pas over honderdduizend jaar vliegen.
Verrassend genoeg bleek onze eerste interstellaire gast heel vreemd te zijn en in tegenstelling tot alles wat we eerder hebben gezien. Toen we dit beseften, had de gast ons huis al verlaten en verdween in de duisternis van de nacht, waardoor het voor ons onmogelijk was om de mysterieuze eigenschappen ervan goed te bekijken. Hieronder vindt u een lijst met zes kenmerken die Oumuamua onderscheiden van andere eigendommen.
1. Ervan uitgaande dat andere planetaire systemen vergelijkbaar zijn met ons zonnestelsel, had het Pan-STARRS-team dit of enig ander interstellair object helemaal niet moeten detecteren. In een artikel dat 10 jaar geleden werd gepubliceerd, voorspelden we dat er veel interstellaire asteroïden in de ruimte zijn, die vele ordes van grootte (2-8) kleiner zijn dan de grootte die de ontdekking van Oumuamua kan verklaren, ervan uitgaande dat het deel uitmaakt van een willekeurige populatie van objecten. Simpel gezegd geeft Oumuamua aan dat er veel meer interstellaire objecten zijn dan verwacht. Elke ster in de Melkweg moet tijdens zijn leven 1.015 van dergelijke objecten vrijgeven om het bestaan van zo'n enorme verzameling te verklaren, wat wordt aangeduid met "Oumuamua". De incubators van Oumuamua-objecten zouden dus anders moeten zijn danwat we weten over ons eigen zonnestelsel.
2. "Oumuamua" is afkomstig van een speciaal coördinatensysteem, de lokale ruststandaard genaamd, en wordt geassocieerd met de zon. Deze standaard is afgeleid van het gemiddelde van de willekeurige bewegingen van alle sterren nabij de zon. In dit referentiekader beweegt slechts één op de 500 sterren zo langzaam als Oumuamua. De lokale ruststandaard is ideaal voor camouflage, namelijk om de oorsprong van het object te verbergen en het niet met een bepaalde ster te associëren. De beweging van "Oumuamua" ten opzichte van de zon weerspiegelt de beweging van de zon ten opzichte van het punt van de lokale ruststandaard. Oumuamua ziet eruit als een slapende boei op het oppervlak van de oceaan, en het zonnestelsel nadert het als een snel schip. Of misschien zijn er veel van dergelijke boeien,die dienen als doorgeefstations in het netwerk of als wegwijzers die het galactische referentiesysteem in de interstellaire ruimte vormen?
3. Aangenomen wordt dat de meeste interstellaire asteroïden zich losmaken van de moederster als ze zich aan de rand van hun thuisplaneetstelsel bevinden (zoals de Oortwolk in ons zonnestelsel, die zich uitstrekt tot 100.000 astronomische eenheden (de gemiddelde afstand van de aarde tot de zon), dus omdat ze daar zeer zwak worden aangetrokken door de ster. Omdat ze zich aan de rand bevinden, kunnen ze wegvliegen onder invloed van een zwakke schok met hoge snelheid van minder dan een kilometer per seconde. In dit geval zal de asteroïde de snelheid van zijn moederster behouden ten opzichte van de lokale ruststandaard. Als Oumuamua van een gewone ster vloog, daarna kreeg het een ongewoon sterke eerste versnelling.dat de impuls in waarde gelijk en tegengesteld moet zijn aan de snelheid van de moederster ten opzichte van de lokale ruststandaard, die voor een typische ster als de zon ongeveer 20 kilometer per seconde is. De dynamische oorsprong van Oumuamua is uitzonderlijk, hoe je er ook naar kijkt. Dit is verrassend, aangezien volgens de statistieken de eerste buitenlandse gast die arriveert voor de lunch de meest gewone zou moeten zijn (vooral gezien het feit dat er meer zijn dan normaal, zoals vermeld in paragraaf 1).dan normaal, zoals besproken in punt 1).dan normaal, zoals besproken in punt 1).
4. We hebben geen momentopname van Oumuamua, maar tijdens het rotatieproces met een frequentie van acht uur veranderde de helderheid van het gereflecteerde zonlicht 10 keer. Dit geeft aan dat het object langwerpig is en dat de geschatte lengte 5-10 keer de breedte is. Bovendien geeft analyse van de salto's van Oumuamua aan dat dit object zich in de hoogste staat van opwinding bevindt die kan worden verwacht van zijn rusteloze vlucht, als zijn vorm lijkt op een pannenkoek. De veronderstelde vorm is ongebruikelijker dan al die asteroïden die ons zonnestelsel al hebben bezocht, omdat ze een maximale lengte-breedteverhouding hebben van drie op één.
5. De Spitzer-ruimtetelescoop detecteerde geen warmte in de infraroodstraling van Oumuamua. Rekening houdend met de oppervlaktetemperatuur die een object op zijn vliegroute nabij de zon zou moeten hebben, is de bovengrens van zijn grootte enkele honderden meters. Op basis hiervan zou Oumuamua ongewoon glanzend moeten zijn, met een reflectievermogen dat minstens 10 keer hoger is dan dat van de asteroïden van het zonnestelsel.
Promotie video:
6. Het traject van de beweging "Oumuamua" week af van het verwachte vanwege de zwaartekracht van de zon. Dit is een kleine afwijking (tiende van een procent), maar voor de statistieken is het buitengewoon belangrijk. Kometen gedragen zich op deze manier wanneer ijs op hun oppervlak opwarmt en verdampt door zonlicht, waardoor straalmotoren ontstaan. Een extra duwtje "Oumuamua" zou de uitstoot van gassen, zoals kometen, kunnen opleveren als tenminste een tiende van zijn massa verdampt. Maar zo'n grote verdamping zou natuurlijk leiden tot de vorming van een komeetstaart, en wetenschappers zagen het niet. Waarnemingen met de Spitzer-telescoop geven ook aan dat er weinig koolstofmoleculen en stof rond het object zijn, en wetenschappers zeggen dat er in dit geval geen gebruikelijke gasemissie is, zoals kometen (dit zou alleen mogelijk zijn als het object uit één water). Verderde ontwikkeling van gassen zou een koppel veroorzaken, maar dit zou niet worden waargenomen. Dit alles wijst erop dat het object "Oumuamua" er niet uitziet als een typische komeet en een typische asteroïde, hoewel het een populatie vertegenwoordigt die talrijker is dan verwacht.
De extra krachtimpuls die de baan van de Oumuamua vertoont, kan niet worden veroorzaakt door het uiteenvallen van het object in delen, aangezien een dergelijke gebeurtenis een enkele dynamische impuls zou geven, en wetenschappers observeerden een constante krachtimpuls. Als vergassing is uitgesloten en de veronderstelde overmatige kracht is reëel, blijft er maar één mogelijke verklaring over: de extra krachtimpuls als gevolg van de radiale druk van de zon. Om een dergelijke krachtimpuls effectief te laten zijn, moet Oumuamua minder dan een millimeter dik zijn en minstens 20 meter groot (om een ideale reflector te zijn). In dit geval zou het eruit moeten zien als een door mensen gemaakt licht zeil. Als dat zo is, zou Oumuamua een soort zonnezeil zijn van het Japanse ruimtevaartuig ICAROS of een licht zeil voor het Starshot-project. Als het object van kunstmatige oorsprong is,de verbazingwekkende mogelijkheid doet zich voor dat we na jaren en onsuccesvol zoeken naar radiosignalen van buitenaardse beschavingen een "brief in een fles" hebben gevonden. Zo'n zeil van licht zou moeten overleven ondanks botsingen met interstellaire atomen en stof tijdens het reizen door de melkweg.
Als we nadenken over de mogelijkheid van kunstmatige oorsprong, moeten we in gedachten houden wat Sherlock Holmes zei: "Als we het onmogelijke uitsluiten, zal wat overblijft waar zijn, hoe ongelooflijk het ook mag lijken." Het Kepler Observatorium heeft aangetoond dat ongeveer een kwart van alle sterren in de Melkweg een bewoonbare planeet heeft ter grootte van de aarde, waar het oppervlak vloeibaar water kan bevatten en de chemische samenstelling van het leven zoals wij dat kennen. Daarom is het waarschijnlijk dat de interstellaire ruimte vol kunstmatig puin zit. Dit zijn ofwel de overblijfselen van verkenningsvoertuigen of niet-werkende apparatuur. Maar om overtuigd te zijn van de exotische kunstmatige oorsprong van Oumuamua, hebben we meer gegevens nodig. Zoals Carl Sagan zei: "Buitengewone claims vereisen buitengewoon bewijs."
In feite, als Oumuamua een ruimtemissie is, verklaart dat veel. Het is onwaarschijnlijk dat er per ster 1.015 zonnezeilen worden gelanceerd om een willekeurige populatie van Oumuamua-achtige objecten te vormen. Om dit te doen, moet je ze elke vijf minuten met een ongelooflijke snelheid lanceren, gebaseerd op het planetaire systeem, zelfs als alle beschavingen zo lang leven als de Melkweg. Het vereiste aantal kan aanzienlijk worden verminderd als objecten vergelijkbaar met Oumuamua niet willekeurig in allerlei banen vliegen, maar in speciale banen bewegen en in de meest dicht bij het centrum gelegen en bewoonbare delen van planetaire systemen zoals ons zonnestelsel duiken.
Oumuamua vliegt te snel en onze raketten zullen het niet langer kunnen inhalen zonder de zwaartekrachthulp van de planeten. Maar aangezien dit object duizenden jaren nodig heeft om ons zonnestelsel volledig te verlaten, kunnen we het van dichterbij bekijken vanuit een ruimtevaartuig op een flyby. Maar hiervoor moeten we in de komende 10-20 jaar nieuwe technologieën ontwikkelen om de snelheid van ruimtevluchten te verhogen. Vreemd genoeg kunnen sommige interstellaire objecten die dicht bij Jupiter vliegen, energie verliezen en worden opgevangen door het zonnestelsel. Dit zijn de gasten die na het eten met hun voorhoofd bij de uitgang tegen de muur sloegen en besloten te blijven. Het Sun-Jupiter-systeem werkt als een visnet. Als we door zwaartekracht ingesloten interstellaire objecten kunnen identificeren aan de hand van hun ongewoon gebogen banen en ongewoon grote helling ten opzichte van het vlak van het zonnestelsel, kunnen we vliegen om ze te bezoeken en meer te weten te komen over hun aard.
We kunnen ook wachten tot de volgende interstellaire gast arriveert. Over een paar jaar zal een groothoekobservatietelescoop (LSST) in gebruik worden genomen, die veel gevoeliger zal zijn en objecten kan detecteren die vergelijkbaar zijn met Oumuamua. Het is te hopen dat hij in het eerste jaar van zijn werk veel van dergelijke objecten zal vinden. En als hij het niet vindt, zal het ons duidelijk worden dat Oumuamua een bijzonder object is en dat we de achtervolging moeten volgen om de oorsprong ervan te achterhalen.
Het verkennen van interstellaire objecten doet me denken aan mijn favoriete tijdverdrijf tijdens het wandelen met mijn dochters op het strand. We houden ervan om aangespoelde schelpen te verzamelen en erachter te komen waar ze vandaan komen. Van tijd tot tijd komen we een plastic fles tegen, die natuurlijk kunstmatig is. Evenzo moeten astronomen elk object dat het zonnestelsel binnenkomt, onderzoeken en de eigenschappen ervan bestuderen. Het lijdt geen twijfel dat de zes kenmerken van Oumuamua in staat zijn om een nieuw en revolutionair tijdperk in de ruimtewetenschap te openen.
Abraham Loeb