Вчені спрогнозували появу в Сонячній системі семи міжзоряних об’єктів щорічно
Дослідники проаналізували розподіл швидкостей місцевих зірок за допомогою третього релізу даних місії Gaia, щоб вирахувати потік міжзоряних об’єктів у Сонячну систему. Виявилося, що у межах однієї астрономічної одиниці від Сонця з’являються 6,9 таких об’єктів на рік. Препринт відповідної статті доступний на сайті arXiv.org.
Якими бувають міжзоряні об’єкти?
Міжзоряні об'єкти, що проходять через Сонячну систему, можуть безпосередньо спостерігатися за допомогою земних телескопів, а у перспективі — досліджуватися на близькій відстані космічними апаратами. Це дозволить дізнатися більше про інші зоряні системи задовго до винайдення міжзоряних польотів. Крім того, динамічні сили змішують матеріали з різних частин галактики, тож ці місії дозволять безпосередньо вивчати і різні області Чумацького Шляху.
Такі об’єкти виникають протягом народження, життя та загибелі зоряних і планетарних систем, і можна очікувати, що вони поділяють галактичні швидкості структур, з яких вони походять. Будь-який міжзоряний об'єкт, що проходить крізь Сонячну систему, буде знаходитися на параболічній або гіперболічній орбіті відносно Сонця та матиме ексцентриситет орбіти більше одиниці. Крім того, різноманіття планетних систем, яке виявляється в дослідженнях екзопланет, дозволяє припустити, що міжзоряні об’єкти також матимуть відповідне різноманіття. Нещодавно астрономи відкрили перших два таких об’єкта: Оумуамуа (1I/’Oumuamua) та комету Борисова (2I/Borisov).
Яке дослідження провели вчені?
Дослідники скористалися третім релізом наборів даних місії Gaia, щоб вирахувати потік міжзоряних об’єктів у Сонячну систему та їхнє походження. Зокрема, для цього вони звернулися до виведенної у попередніх роботах класифікації: типи міжзоряних об'єктів з першого по третій походять з добре відомих структурних компонентів спіральних галактик, таких як Чумацький Шлях; четвертий тип включає об'єкти, що не прив’язані гравітаційно до нашої галактики; п’ятий тип відповідає дуже повільним об’єктам, які, скоріш за все, походять з хмари Оорта та переживають повторне входження у Сонячну систему. Дані місії Gaia дозволили виявити швидкості зірок. Для моделювання вчені вирахували оцінки концентрації частинок у таких об’єктах на основі даних Оумуамуа та розподіл швидкостей міжзоряних об’єктів. Вони також враховували таке явище як гравітаційне фокусування — Сонце своєю гравітацією відхиляє вхідні незв’язані частинки до себе, збільшуючи їхню густину і швидкість.
Що показали результати?
Моделі дозволяють спрогнозувати, що близько 6,9 міжзоряних об'єктів має щорічно проходити на відстані до 1 астрономічної одиниці від Сонця. Швидкість на нескінченності для половини таких об'єктів становитиме більше 40 кілометрів на секунду. Крім того, модель прогнозує, що близько 92% від цих об’єктів будуть походити з галактичного тонкого диска, приблизно 6% (4 об’єкта на десятиліття) прилетять з товстого диска, 1 об’єкт на десятиліття потрапить до Сонячної системи з гало галактики і максимум 3 тіла на століття будуть непов'язаними з Чумацьким Шляхом об'єктами. Такі об’єкти або потраплятимуть у нашу галактику з інших, або викидатимуться з нашої.
Таким чином, астрономи дійшли висновку, що, якщо їхня модель правильна, певна кількість міжзоряних об'єктів першого типу повинна перебувати в Сонячній системі у будь-який час. Майбутні спостереження повинні розпочати пошук найближчого регулярного потоку таких тіл. Але міжзоряні комети другого типу, такі як комета Борисова, виявляються набагато рідше — імовірно, з періодичністю у десятиліття.