Čeprav je skrivnostna, je niso pilotirali vesoljci

Intergalaktični objekt ‘Oumuamua je pustil za sabo kar nekaj ugank

Objavljeno
15. november 2018 06.00
Posodobljeno
15. november 2018 06.00
Vesoljski objekt je vzdramil domišljijo, a takšne krompirjaste oblike so med majhnimi telesi, ki so okruški razpadlih večjih teles, v resnici precej pogoste. Vir ESO
 
Tomaž Zwitter
Tomaž Zwitter
V Zvezdici Zaspanki Frana Milčinskega kot vesoljski sel nastopa komet Repatec. Pred dobrim letom so s teleskopom na Havajih odkrili prvo telo, ki je v naše Osončje prišlo od drugod. Zato so razumljivo k evidenčni številki A/2017 U1 dodali še ime 'Oumuamua (prvi »u« pri izgovarjavi izpustimo), ki v havajščini pomeni vesoljski sel. Le da zdaj vemo, da to ni komet in da vsega, kar smo opazili, ne znamo razložiti.

Na začetku je bilo pričakovano presenečenje. Astronom Rob Weryk je 19. oktobra lani med pregledom posnetkov neba projekta Pan-Starrs 1 odkril telo, ki se je na četrtinski razdalji Zemlje od Sonca naglo oddaljevalo od Zemlje in tudi od Sonca. Odkritje so potrdili s teleskopom Evropske vesoljske agencije na Kanarskih otokih. Telo se je glede na Sonce gibalo s hitrostjo

52

kilometrov na sekundo je mimo nas letela 'Oumuamua
skoraj 52 kilometrov v sekundi. Tako hitrih teles Soncu ne uspe zadržati, ampak uidejo v medzvezdni prostor. Newtonov zakon nam pove, da telo na taki nevezani tirnici od tam tudi pride. Torej so odkrili prvega galaktičnega obiskovalca iz drugega osončja, kar je bilo pričakovano. Končno tudi v našem Osončju marsikateri komet po srečanju s katerim od večjih planetov odleti v medzvezdni prostor in, če zaide v drugo osončje, postane tamkajšnji zvezdni sel.

image
Malo manj razburljiv sestavljen posnetek 'Oumuamue, svetle črte pa so zvezde, razpotegnjene zaradi dlje časa odprte zaslonke teleskopa, ki je sledil gibanju asteroida. Vir ESO

 

Običajni zvezdni popotnik


Tirnica je kazala, da se je 9. septembra lani telo zavihtelo okrog Sonca, 14. oktobra pa je letelo mimo Zemlje na šestini Sončeve razdalje. Odkritje šele pet dni pozneje lahko razložimo s tem, da je bilo telo takrat blizu ravnine Zemljinega tira. Ker tudi planeti in večina asteroidov kroži okoli Sonca v skoraj isti ravnini, je to tudi glavno iskalno območje projekta Pan-Starrs 1, ki išče nove »kamne« v Osončju. Objekt je bil ob odkritju komaj kaj svetlejši od 20. magnitude, torej je šlo za majhno telo, veliko le nekaj sto metrov.

  • Telo, ki se je hitro oddaljevalo od nas, so odkrili 19. oktobra.
  • To je bil prvi opažen obiskovalec iz drugega osončja.
  • K njemu so se obrnili vsi najpomembnejši svetovni teleskopi.
  • Njegovega gibanja ni mogoče pojasniti samo z gravitacijskim zakonom.


Seveda pa so nas zanimale njegove lastnosti. Tako je bil 'Oumuamua v naslednjih dveh mesecih predmet raziskovanja z vsemi najpomembnejšimi svetovnimi teleskopi, od vidne do radijske svetlobe. Njegova rdečkasta barva je kazala na površino, pordečeno od vesoljskega prahu, ki se je na telesu nabral med dolgim medzvezdnim potovanjem. Telo, razen odboja Sončeve svetlobe, ni oddajalo elektromagnetnega valovanja, torej to ni bila kakšna izvidniška vesoljska ladja, kot so senzacionalistično domnevali nekateri. Še najbolj nenavadno je bilo, da se je sij vsake 7,3 ure zmanjšal na desetino prvotnega. To je kazalo, da je telo precej sploščeno in zato med vrtenjem izmenoma odbija več ali manj Sončeve svetlobe. Take krompirjaste oblike so med majhnimi telesi, ki so okruški razpadlih večjih teles, pogoste.

 

Presenetljivo gibanje


Razlaga z zunajzemeljsko civilizacijo krši osnovno znanstveno načelo, da morajo biti pomembne trditve podprte s trdnimi in raznorodnimi meritvami.
Do 2. januarja je bil 'Oumuamua trikrat dlje od Zemlje kot Sonce, njegov sij je padel pod 27. magnitudo, kar je pretemno celo za največje teleskope. Skupna ugotovitev je bila, da smo bili priča mimoletu precej sploščenega, sicer pa običajnega kamna, velikega približno 100 krat 800 metrov. Presenečenje je prinesla objava Italijana Marca Michelija s sodelavci v julijski številki revije Nature. Ekipa je podrobno analizirala gibanje telesa v dveh mesecih opazovanj in ugotovila, da ga ne more povsem razložiti z gravitacijskim zakonom. Za ujemanje z opazovanji so morali gravitacijski privlak Sonca zmanjšati za skoraj tisočinko. To se morda sliši malo, vendar tega ne moremo razložiti z nepoznavanjem gravitacijskega privlaka, saj je, recimo, zmnožek mase Sonca in gravitacijske konstante negotov šele na 11. decimalnem mestu. Formalno je bilo izmerjeno odstopanje 30-krat večje od napake meritev. To je sprožilo iskanje dodatne, negravitacijske sile, ki bi 'Oumuamua potiskala proč od Sonca.

image
Razlika med opaženim in izračunanim položajem 'Oumuamua na nebu v smeri vzhod–zahod (zgornji graf) in sever–jug (spodnji graf) za posamezne datume opazovanj oziroma razdalje telesa od Sonca. S črnimi točkami so narisane vrednosti, če upoštevamo le gravitacijski privlak, z rdečimi pa, če mu dodamo še negravitacijsko silo. Razlika je narisana v enotah pričakovane napake meritev, torej bi morala biti večina razlik med vrednostma –1 in +1. Očitno se to zgodi šele, ko dopustimo tudi obstoj negravitacijskih sil. Grafa sta prirejena po članku Michelija s sodelavci v reviji Nature.


V članku so avtorji predlagali, da 'Oumuamua podobno kot kometi izgublja snov. Tako kot vodni curek brizgalne gasilca potisne vzvratno, bi tudi naše telo zaradi curkov snovi lahko odrivalo proč od Sonca. Razlagi nasprotuje dejstvo, da takega toka snovi niso opazili. To sicer morda lahko pojasnimo z neobičajno sestavo izvržene snovi, pomembnejša težava pa je vsebinska. Pomislite na poletno zalivanje vrta. Zalivalka ne brizga vode natanko v radialni smeri, zato se začne vrteti. Podobno bi se zgodilo tudi z našim telesom, saj ni razloga, da bi snov iz njega brizgala natanko radialno. Roman Rafikov s Cambridgea je pred dvema tednoma v reviji Astrophysical Journal Letters objavil članek, v katerem pokaže, da bi se ob brizganju snovi telo že v nekaj urah zavrtelo tako hitro, da bi razpadlo. Lanska opazovanja pa kažejo, da je bilo vrtenje stabilno. Torej 'Oumuamua ni komet.
 

Vesoljsko jadro?


Da bi pojasnili pospešeno gibanje 'Oumuamue z učinkom jadra, bi morala biti ob ploščini 10.000 kvadratnih metrov tanjša od milimetra.
Prihodnji teden bo v isti reviji objavljena raziskava Shmuela Baileya in Abrahama Loeba s Harvarda, ki poskuša opazovanja razložiti z vplivom tlaka Sončeve svetlobe. Ko svetloba zadene ob telo, ga namreč rahlo odrine. Odriv je sorazmeren s presekom telesa, medtem ko je gravitacijski privlak sorazmeren z maso in s tem s prostornino telesa. Zato je svetlobni tlak pomemben za majhna telesa v velikosti prašnih zrn ali pa za ploščata telesa, ki imajo ob dani prostornini velik presek. Račun pokaže, da bi za razlago opazovanj morala biti 'Oumuamua izjemno sploščena. Ob ploščini kakih 10.000 kvadratnih metrov bi morala biti tanjša od milimetra!

Kako bi lahko nastalo takšno ploščato, čeprav morda nekoliko zmečkano jadro? Takšna in v resnici tudi precej tanjša jadra znamo narediti ljudje. Vendar razlaga z zunajzemeljsko civilizacijo krši osnovno znanstveno načelo, da morajo biti presenetljive in pomembne trditve podprte s trdnimi in raznorodnimi meritvami. Kako bi bila torej takšna plast lahko plod naradnih procesov? Kolega Alojz Kodre mi je omenil molekularno depozicijo, s katero na Zemlji ustvarjamo recimo plasti grafena. Vendar v naravi takih procesov še nismo opazili. Kolega Andrej Čadež je razmišljal o električno nabitem telesu, vendar ni jasno, kako bi se lahko na telesu nabral tako velik presežek naboja. Vsekakor pa že avtorja v omenjenem članku ugotavljata, da bi ob telesih tipa 'Oumuamua, ki letijo v poljubnih smereh, teh moralo nastati zelo veliko, kar po tisoč biljonov na vsako zvezdo v Galaksiji. Bi vsako zvezdo lahko oblekli v milimeter debelo srajco, ki bi nato razpokala in odletela v prostor? Vprašanje nastanka torej ostaja nerešeno.

'Oumuamua se oddaljuje tako hitro, da je ne moremo več ujeti. Morda bi se bilo dobro pripraviti na naslednjo priliko in imeti v nizki tirnici nad Zemljo pripravljeno izvidniško sondo z veliko zalogo goriva, ki bi naslednjega obiskovalca lahko opazovala od blizu. Vsekakor pa 'Oumuamua jasno kaže na širino in vznemirljivost razmislekov, ki jih moramo uporabiti za razlago odkritij v astrofiziki.