Yıldızlararası nesne -Interstellar object
Yıldızlararası bir nesne , yıldızlararası uzayda yerçekimsel olarak bir yıldıza bağlı olmayan astronomik bir nesnedir ( asteroit , kuyruklu yıldız veya haydut bir gezegen gibi, ancak bir yıldız değil ) . Bu terim aynı zamanda yıldızlararası bir yörüngede olan ancak belirli asteroitler ve kuyruklu yıldızlar (dış kuyruklu yıldızlar dahil ) gibi bir yıldızın yakınından geçici olarak geçen bir nesneye de uygulanabilir . İkinci durumda, nesne yıldızlararası bir araya giren olarak adlandırılabilir .
Keşfedilen ilk yıldızlararası nesneler , orijinal yıldız sistemlerinden fırlatılan (örneğin OTS 44 veya Cha 110913−773444 ) haydut gezegenler , alt-kahverengi cücelerden ayırt etmek zor olsa da, yıldızlararası uzayda aşağıdaki gibi oluşan gezegen kütleli nesnelerdi. yıldızlar yapar.
Güneş Sistemimizde seyahat ederken keşfedilen ilk yıldızlararası nesne 2017'de 1I/ʻOumuamua'ydı . İkincisi 2019'da 2I/Borisov'du . Her ikisi de Güneş Sistemi'nden gelmediklerini gösteren önemli hiperbolik aşırı hıza sahip. Daha önce, 2014'te, yıldızlararası bir nesne , 2022'de nesnenin hızına bağlı olarak ABD Uzay Komutanlığı tarafından onaylandığı gibi, Dünya'yı etkiledi .
isimlendirme
Güneş Sistemi'nde bir yıldızlararası nesnenin ilk keşfiyle birlikte, IAU, kuyruklu yıldız numaralandırma sistemine benzer şekilde, yıldızlararası nesneler için yeni bir dizi küçük cisim ataması önerdi: I sayıları . Küçük Gezegen Merkezi numaraları atayacaktır. Yıldızlararası nesneler için geçici tanımlamalar, uygun olduğu şekilde C/ veya A/ öneki (kuyruklu yıldız veya asteroit) kullanılarak ele alınacaktır.
genel bakış
Gökbilimciler, her yıl dünya dışı kaynaklı birkaç yıldızlararası nesnenin (ʻOumuamua gibi) Dünya'nın yörüngesinden geçtiğini ve herhangi bir günde 10.000'in Neptün'ün yörüngesinden geçtiğini tahmin ediyor.
Yıldızlararası kuyruklu yıldızlar zaman zaman iç Güneş Sisteminden geçerler ve çoğunlukla takımyıldız Herkül yönünden rastgele hızlarla yaklaşırlar, çünkü Güneş Sistemi güneş tepesi adı verilen bu yönde hareket eder . 'Oumuamua'nın keşfine kadar, Güneş'in kaçış hızından daha büyük bir hıza sahip hiçbir kuyruklu yıldızın gözlemlenmemiş olması, yıldızlararası uzayda yoğunluklarının üst sınırlarını belirlemek için kullanıldı. Torbett'in bir makalesi, yoğunluğun parsek küp başına 10 13 (10 trilyon ) kuyruklu yıldızdan fazla olmadığını belirtti . LINEAR'dan elde edilen verilerin diğer analizleri, üst sınırı 4.5 × 10 −4 / AU 3 veya kübik parsek başına 10 12 (1 trilyon) kuyruklu yıldız olarak belirler . David C. Jewitt ve meslektaşları tarafından 'Oumuamua'nın saptanmasının ardından daha yakın tarihli bir tahmin , "Neptün'ün yörüngesindeki ~100 m ölçekli benzer yıldızlararası nesnelerin kararlı durum popülasyonu ~1 × 10'dur .4 , her birinin ikamet süresi ~ 10 yıl."
Mevcut Oort bulut oluşumu modelleri, Oort bulutunda tutulandan daha fazla kuyruklu yıldızın yıldızlararası uzaya fırlatıldığını tahmin ediyor ve tahminler 3 ila 100 kat arasında değişiyor. Diğer simülasyonlar, kuyruklu yıldızların %90-99'unun fırlatıldığını gösteriyor. Diğer yıldız sistemlerinde oluşan kuyruklu yıldızların benzer şekilde dağılmayacağını düşünmek için hiçbir neden yoktur. Amir Siraj ve Avi Loeb , Oort Bulutunun Güneş'in doğum kümesindeki diğer yıldızlardan fırlatılan gezegenimsi kütlelerden oluşabileceğini gösterdi.
Bir yıldızın yörüngesindeki cisimlerin, üçüncü bir kütleli cisimle etkileşimi nedeniyle fırlatılması ve böylece yıldızlararası cisimler haline gelmesi mümkündür. Böyle bir süreç, 1980'lerin başında , başlangıçta Güneş'e yerçekimsel olarak bağlı olan C/1980 E1'in Jüpiter'in yakınından geçtiği ve Güneş Sistemi'nden kaçış hızına ulaşmak için yeterince hızlandırıldığı zaman başlatıldı. Bu, yörüngesini eliptikten hiperbolik hale getirdi ve 1.057'lik bir eksantriklik ile o zamanlar bilinen en eksantrik nesne yaptı . Yıldızlararası uzaya doğru gidiyor.
Mevcut gözlem güçlükleri nedeniyle, bir yıldızlararası nesne genellikle yalnızca, güçlü hiperbolik yörüngesi ve birkaç km/s'den fazla hiperbolik aşırı hızıyla ayırt edilebildiği Güneş Sistemi'nden geçerse tespit edilebilir . yerçekimi ile Güneş'e bağlıdır. Buna karşılık, yerçekimsel olarak bağlı nesneler , Güneş'in etrafındaki eliptik yörüngeleri takip eder. ( Yörüngeleri parabolik olana çok yakın olan ve yerçekimsel olarak bağlı durumları belirsiz olan birkaç nesne vardır.)
Yıldızlararası bir kuyruklu yıldız, nadiren, Güneş Sistemi'nden geçerken güneş merkezli bir yörüngeye yakalanabilir . Bilgisayar simülasyonları, Jüpiter'in bir tanesini yakalayabilecek kadar büyük tek gezegen olduğunu ve bunun her altmış milyon yılda bir gerçekleşmesinin beklenebileceğini gösteriyor. Kuyruklu yıldızlar Machholz 1 ve Hyakutake C/1996 B2 bu tür kuyruklu yıldızlara olası örneklerdir. Güneş Sistemindeki kuyruklu yıldızlar için atipik kimyasal makyajları var.
Amir Siraj ve Avi Loeb , Jüpiter ile yakın bir karşılaşma sonucu yörünge enerjisini kaybetmesi sonucu Güneş Sistemi'nde sıkışıp kalan ʻOumuamua benzeri nesneleri aramayı önerdi. 2017 SV 13 ve 2018 TL 6 gibi centaur adaylarını, özel görevler tarafından ziyaret edilebilecek yakalanmış yıldızlararası nesneler olarak belirlediler . Yazarlar, Vera C. Rubin Gözlemevi gibi gelecekteki gökyüzü araştırmalarının birçok aday bulması gerektiğine dikkat çekti.
Yakın tarihli araştırmalar, asteroid 514107 Kaʻepaokaʻawela'nın , Jüpiter ile ortak yörünge hareketi ve Güneş çevresindeki geriye dönük yörüngesi ile kanıtlandığı gibi, yaklaşık 4,5 milyar yıl önce yakalanan eski bir yıldızlararası nesne olabileceğini düşündürmektedir. Ek olarak, C/2018 V1 kuyruklu yıldızının (Machholz-Fujikawa-Iwamoto) Oort bulutundaki bir orijin göz ardı edilememesine rağmen, önemli bir olasılıkla (%72,6) ekstrasolar bir kökene sahip olma olasılığı vardır. Harvard gökbilimcileri, maddenin ve potansiyel olarak uykuda olan sporların çok uzak mesafelerde değiş tokuş edilebileceğini öne sürüyorlar . ʻOumuamua'nın iç Güneş Sistemi'ni geçtiği tespiti, ötegezegen sistemleriyle maddi bir bağlantı olasılığını doğrulamaktadır.
Güneş Sistemindeki yıldızlararası ziyaretçiler, kilometrelerce büyük nesnelerden mikron altı parçacıklara kadar tüm boyutları kapsar. Ayrıca, yıldızlararası toz ve meteoroidler, ana sistemlerinden değerli bilgileri yanlarında taşırlar. Bununla birlikte, boyutların sürekliliği boyunca bu nesnelerin tespiti belirgin değildir (bkz. Şekil). En küçük yıldızlararası toz parçacıkları, elektromanyetik kuvvetler tarafından güneş sisteminden filtrelenirken, en büyükleri, yerinde uzay aracı dedektörlerinden iyi istatistikler elde etmek için çok seyrektir. Yıldızlararası ve gezegenler arası popülasyonlar arasındaki ayrım, ara (0,1–1 mikrometre) boyutlar için zor olabilir. Bunlar hız ve yönlülük açısından büyük farklılıklar gösterebilir. Dünya atmosferinde meteor olarak gözlemlenen yıldızlararası meteoroidlerin tanımlanması oldukça zordur ve yüksek doğrulukta ölçümler ve uygun hata incelemeleri gerektirir. Aksi takdirde, ölçüm hataları parabolik yörüngeleri parabolik sınırın üzerine aktarabilir ve genellikle yıldızlararası kökenli olarak yorumlanan yapay bir hiperbolik parçacık popülasyonu oluşturabilir. Asteroitler ve kuyruklu yıldızlar gibi büyük yıldızlararası ziyaretçiler güneş sisteminde ilk kez 2017 (1I/'Oumuamua) ve 2019 (2I/Borisov) yıllarında tespit edildi ve Vera Rubin Gözlemevi gibi yeni teleskoplarla daha sık tespit edilmesi bekleniyor. Amir Siraj ve Avi Loeb , Vera C. Rubin Gözlemevi'nin , Güneş'in Yerel Durgunluk Standardına göre hareketi nedeniyle yıldızlararası nesnelerin dağılımındaki bir anizotropiyi tespit edebilecek ve yıldızlararası nesnelerin karakteristik fırlatma hızlarını kendilerinden tanımlayabilecek kapasitede olacağını tahmin ettiler . ana yıldızlar.
Onaylanmış nesneler
2014 yıldızlararası meteor
CNEOS 2014-01-08 (aka Yıldızlararası meteor 1; IM1), 0,46 ton kütle ve 0,45 m (1,5 ft) genişliğe sahip bir meteor, 8 Ocak 2014'te Dünya atmosferinde yandı. 2019'daki bir ön baskı bunu önerdi meteor yıldızlararası kökenliydi. 60 km/s (37 mil/s) güneş merkezli hıza ve 42.1 ± 5.5 km/s (26.2 ± 3.4 mi/s) asimptotik hıza sahipti ve Papua Yeni Gine yakınlarında UTC 17:05:34'te patladı. 18.7 km (61.000 ft) yükseklikte. Nisan 2022'de verilerin gizliliğini kaldırdıktan sonra, ABD Uzay Komutanlığı , gezegen savunma sensörlerinden toplanan bilgilere dayanarak , yıldızlararası meteorun tespitini doğruladı. Galileo Projesi , görünüşte tuhaf meteorun küçük parçalarını almak için bir keşif gezisi planlıyor.
2017 yıldızlararası meteor
CNEOS 2017-03-09 (aka Interstellar meteor 2; IM2), yaklaşık 6,3 ton kütleye sahip bir meteor, 9 Mart 2017'de Dünya atmosferinde yandı. IM1'e benzer şekilde yüksek bir mekanik güce sahiptir.
1I/2017 U1 (ʻOumuamua)
19 Ekim 2017'de Pan-STARRS teleskopu tarafından görünürde 20 büyüklüğünde loş bir nesne keşfedildi. Gözlemler, Güneş'in etrafında, güneş kaçış hızından daha büyük bir hızla, güçlü bir hiperbolik yörünge izlediğini gösterdi. yani Güneş Sistemi'ne kütleçekimsel olarak bağlı olmadığı ve yıldızlararası bir nesne olması muhtemeldir. Bir kuyruklu yıldız olduğu varsayıldığı için başlangıçta C/2017 U1 olarak adlandırıldı ve 25 Ekim'de hiçbir kuyruklu yıldız faaliyeti bulunmadığından A/2017 U1 olarak yeniden adlandırıldı. Yıldızlararası doğası doğrulandıktan sonra 1I/ʻOumuamua olarak yeniden adlandırıldı – "1", çünkü bu tür keşfedilen ilk nesnedir, "I" yıldızlararası anlamına gelir ve "'Oumuamua", Hawaii dilinde "uzaktan gelen ilk haberci" anlamına gelen bir kelimedir.
ʻOumuamua'dan gelen kuyruklu yıldız etkinliğinin olmaması , Güneş Sisteminden bildiğimiz kayalık asteroitler, soyu tükenmiş kuyruklu yıldızlar ve damokloidler gibi, don çizgisi içindeki tüm yüzey uçucularını kaybederek, geldiği yıldız sisteminin iç bölgelerinden bir kökene işaret ediyor . Bu sadece bir öneridir, çünkü ʻOumuamua tüm yüzey uçucularını yıldızlararası uzayda eonlarca kozmik radyasyona maruz kalmaya çok iyi kaybetmiş olabilir ve ana sisteminden atıldıktan sonra kalın bir kabuk tabakası geliştirmiş olabilir.
| Nesne | Hız |
|---|---|
|
C/2012 S1 (ISON) (zayıf hiperbolik Oort Bulut kuyruklu yıldızı) |
0,2 km/sn 0,04 u/yıl |
|
Voyager 1 (Karşılaştırma için) |
16,9 km/sn 3,57 u/yıl |
| 1I/2017 U1 (ʻOumuamua) | 26,33 km/sn 5,55 u/yıl |
| 2I/Borisov | 32.1 km/s 6.77 u/yıl |
|
2014Jan08 bolide ( akran değerlendirmesinde ) |
43,8 km/sn 9,24 u/yıl |
ʻOumuamua, Ağustos 2019'da 2I/Borisov kuyruklu yıldızının keşfinden önce Güneş Sistemi'ndeki herhangi bir nesne için geniş bir farkla gözlemlenen en yüksek eksantriklik olan 1.199 eksantrikliğine sahiptir.
Eylül 2018'de gökbilimciler, ʻOumuamua'nın yıldızlararası yolculuğuna başlamış olabileceği birkaç olası ev yıldızı sistemini tanımladılar.
2I/Borisov
Nesne 30 Ağustos 2019'da MARGO, Nauchnyy, Kırım'da Gennadiy Borisov tarafından özel yapım 0.65 metrelik teleskopu kullanılarak keşfedildi. 13 Eylül 2019'da Gran Telescopio Canarias , bu nesnenin tipik Oort Bulutu kuyruklu yıldızlarında bulunandan çok farklı olmayan bir yüzey bileşimine sahip olduğunu ortaya çıkaran düşük çözünürlüklü görünür bir 2I/Borisov spektrumu elde etti. IAU Küçük Vücut Adlandırma Çalışma Grubu, kuyruklu yıldıza 2I/Borisov yıldızlararası atamasını vererek Borisov adını korudu. 12 Mart 2020'de gökbilimciler, 2I/Borisov kuyruklu yıldızından "devam eden çekirdek parçalanmasının" gözlemsel kanıtlarını bildirdiler .
Adaylar
2007 yılında Afanasiev ve ark. 28 Temmuz 2006'da Rusya Bilimler Akademisi Özel Astrofizik Gözlemevi'nin üzerinde atmosfere çarpan çok santimetrelik galaksiler arası bir meteorun muhtemel tespitini bildirdi .
Kasım 2018'de Harvard astronomları Amir Siraj ve Avi Loeb , Güneş Sistemi'nde hesaplanan yörünge özelliklerine göre yüzlerce 'Oumuamua boyutunda yıldızlararası nesne olması gerektiğini bildirmiş ve 2017 SV 13 ve 2018 TL 6 gibi birkaç centaur adayı sunmuştu . Bunların hepsi Güneş'in etrafında dönüyor, ancak uzak geçmişte yakalanmış olabilir.
8 Ocak 2014'te, Loeb ve Siraj tarafından, Papua Yeni Gine'nin kuzeyindeki atmosferde, sınırsız bir hiperbolik yörüngeden kaynaklanan potansiyel olarak yıldızlararası bir nesne olarak tanımlanan bir bolid patladı . Eksantrikliği 2,4, eğimi 10° ve Güneş Sistemi dışındayken 43,8 km/s hıza sahipti . Bu , Güneş Sistemi dışındayken 26,3 km/s olan ʻOumuamua'dan önemli ölçüde daha hızlı olmasını sağlayacaktır. Meteoroidin çapının 0,9 metre olduğu tahmin ediliyor. Diğer gökbilimciler, kullanılan meteoroid kataloğu gelen hız hakkında belirsizlikler bildirmediğinden yıldızlararası kökenden şüphe ediyor. Herhangi bir tek veri noktasının (özellikle daha küçük meteoroidler için) geçerliliği şüphelidir.
Amir Siraj ve Avi Loeb , yıldız örtülmeleri , ay veya Dünya atmosferi ile çarpışmalardan kaynaklanan optik imzalar ve nötron yıldızlarıyla çarpışmalardan kaynaklanan radyo parlamalarını içeren yıldızlararası nesnelerin keşif oranını artırmak için yöntemler önerdiler .
Nisan 2022'de gökbilimciler, 2014 yılında Dünya'yı etkileyen bir meteorun, tahmini yüksek başlangıç hızı nedeniyle yıldızlararası bir nesne olma olasılığını bildirdiler.
Eylül 2022'de gökbilimciler Amir Siraj ve Avi Loeb, 2017'de Dünya'yı etkileyen ve kısmen yüksek malzemeye dayalı olarak kabul edilen CNEOS 2017-03-09 (diğer adıyla Yıldızlararası meteor 2; IM2) yıldızlararası meteor adayının keşfini bildirdiler. meteorun gücü , olası bir yıldızlararası nesne olmak.
varsayımsal misyonlar
Mevcut uzay teknolojisi ile yakın ziyaretler ve yörünge görevleri, yüksek hızları nedeniyle imkansız olmasa da zorlu.
Yıldızlararası Çalışmalar Girişimi (i4is) , ʻOumuamua görevinin fizibilitesini değerlendirmek için 2017 Lyra Projesi'nde başlatıldı . 5 ila 25 yıllık bir zaman dilimi içinde ʻOumuamua'ya bir uzay aracı göndermek için çeşitli seçenekler önerildi. Bir seçenek, Oberth etkisinden yararlanmak için önce bir Jüpiter geçişi, ardından 3 güneş yarıçapında (2,1 × 106 km; 1,3 × 106 mi) yakın bir güneş geçişi kullanmaktır . Fırlatma tarihine göre farklı görev süreleri ve hız gereksinimleri, kesişme yörüngesine doğrudan dürtüsel transfer varsayılarak araştırıldı.
ESA ve JAXA'nın 2029'da fırlatılması planlanan Comet Interceptor uzay aracı , uygun bir uzun dönemli kuyruklu yıldızın önünü kesip çalışma için uçmasını beklemek üzere Sun-Earth L 2 noktasında konumlanacak. 3 yıllık bekleme süresi boyunca uygun bir kuyruklu yıldızın tespit edilememesi durumunda, uzay aracına, eğer ulaşılabilirse, kısa sürede bir yıldızlararası nesneyi durdurma görevi verilebilir.
Ayrıca bakınız
- Küresel felaket riski – Dünya çapında potansiyel olarak zararlı olaylar
- Hiperbolik asteroit - Güneş'in etrafında dönmeyen astronomik nesne
- Hiperbolik kuyruklu yıldızların listesi - Güneşin etrafında dönmeyen kuyruklu yıldızlar
- En büyük aphelion tarafından Güneş Sistemi nesnelerinin listesi
Referanslar
Dış bağlantılar
- Engelhardt, Toni; Jedicke, Robert; Veres, Peter; Fitzsimmons, Alan; Denneau, Larry; Sahil, Ed; Meinke, Bonnie (2017). "Asteroitler ve Kuyruklu Yıldızların Yıldızlararası Sayı Yoğunluğu Üzerine Gözlemsel Bir Üst Sınır". Astronomik Dergisi . 153 (3): 133. arXiv : 1702.02237 . Bibcode : 2017AJ....153..133E . doi : 10.3847/1538-3881/aa5c8a . S2CID 54893830 .