Межзвездные кометы, подобные Борисову, могут быть не так уж и редки

В 2019 году астрономы заметили у нас на заднем дворе нечто невероятное: комету-изгоя из другой звездной системы. Названный Борисов, ледяной снежный ком пролетел 110 000 миль в час и стал первой и единственной межзвездной кометой, когда-либо обнаруженной людьми.

Обнаруженная в 2019 году комета Борисова стала первой межзвездной кометой, прошедшей через нашу Солнечную систему. 

Но что, если эти межзвездные посетители – кометы, метеоры, астероиды и другие обломки из-за пределов нашей солнечной системы – встречаются чаще, чем мы думаем?

В новое исследование опубликованом в понедельник в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, астрономы Амир Сирадж и Ави Леб в Центре астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт (CfA) представляют новые расчеты, показывающие, что в Облаке Оорта – оболочке из обломков в самых дальних уголках нашей Солнечной системы – количество межзвездных объектов превышает количество объектов, принадлежащих нашей Солнечной системе.

«До обнаружения первой межзвездной кометы мы понятия не имели, сколько межзвездных объектов было в нашей солнечной системе, но теория формирования планетных систем предполагает, что посетителей должно быть меньше, чем постоянных жителей», – говорит Сирадж, по совместительству студент и аспирант факультета астрономии Гарварда и ведущий автор исследования. «Теперь мы обнаруживаем, что посетителей может быть значительно больше».

Расчеты, сделанные с использованием выводов, сделанных в Борисове, содержат значительные неточности, отмечает Сирадж. Но даже с учетом этого межзвездные посетители преобладают над объектами, которые являются естественными для Солнечной системы.

«Допустим, я в течение дня смотрю на участок железной дороги длиной в милю и вижу, как по нему проезжает одна машина. Я могу сказать, что в тот день наблюдаемая скорость пересечения участка железной дороги составляла один автомобиль в день на милю », – объясняет Сирадж. «Но если у меня есть причина полагать, что наблюдение не было разовым событием – скажем, я заметил пару ворот, построенных для автомобилей, – тогда я могу пойти дальше и начать делать статистические выводы об общем скорость проезда автомобилей по этому участку железной дороги ».

Но если межзвездных посетителей так много, почему мы когда-либо видели только одного?

«У нас пока нет технологий, чтобы их увидеть», – говорит Сирадж.

Представьте, – говорит он, – что Облако Оорта охватывает область на расстоянии от 200 миллиардов до 100 триллионов миль от нашего Солнца – и в отличие от звезд, объекты в Облаке Оорта не излучают свой собственный свет. Эти два фактора делают обломки во внешней Солнечной системе невероятно труднодоступными.

Старший астрофизик Мэтью Холман, который не принимал участия в исследовании, говорит, что результаты исследования впечатляют, потому что они имеют значение для объектов, даже более близких, чем Облако Оорта.

«Эти результаты предполагают, что количество межзвездных объектов и объектов облака Оорта сопоставимо ближе к Солнцу, чем к Сатурну. Это можно проверить с помощью текущих и будущих исследований солнечной системы », – говорит Холман, бывший директор Центра малых планет CfA, который отслеживает кометы, астероиды и другие обломки в Солнечной системе.

«При просмотре данных об астероидах в этом регионе возникает вопрос: существуют ли действительно межзвездные астероиды, которые мы просто не узнавали раньше?» он спрашивает.

Холмен объясняет, что есть некоторые астероиды, которые обнаруживаются, но не наблюдаются и не отслеживаются из года в год. «Мы думаем, что это астероиды, но теряем их, не рассматривая подробно».

Леб, соавтор исследования и профессор астрономии из Гарварда, добавляет, что «межзвездные объекты в планетарной области Солнечной системы будут редкостью, но наши результаты ясно показывают, что они более распространены, чем материал солнечной системы в темных пределах облака Оорта. ”

Наблюдения с использованием технологий следующего поколения могут помочь подтвердить результаты команды.

По словам Сираджа, открытие обсерватории Веры К. Рубин, намеченное на 2022 год, «вытеснит из воды предыдущие поиски межзвездных объектов» и, надеюсь, поможет обнаружить гораздо больше посетителей, таких как Борисов.

В Транснептуновое автоматизированное оккультационное исследование (TAOS II), который специально разработано для обнаружения комет в дальних уголках нашей солнечной системы, также может обнаружить одного из этих прохожих. TAOS II может быть запущен уже в этом году.

Обилие межзвездных объектов в Облаке Оорта предполагает, что от образования планетных систем осталось гораздо больше мусора, чем считалось ранее, говорит Сирадж.

«Наши результаты показывают, что межзвездные объекты могут накладывать интересные ограничения на процессы формирования планетных систем, поскольку их предполагаемое изобилие требует выброса значительной массы материала в виде планетезималей», – говорит Сирадж. «Вместе с наблюдательными исследованиями протопланетных дисков и вычислительными подходами к формированию планет, изучение межзвездных объектов может помочь нам раскрыть секреты того, как наша планетная система – и другие – сформировались».