Каква е траекторията и възрастта на трите междузвездни обекти, посетили Слънчевата ни система

Ваня Милева Последна промяна на 20 август 2025 в 00:00 184 0

Това изображение на междузвездната комета 3I/ATLAS е заснето от широкоъгълната камера на космическия телескоп Хъбъл на 21 юли 2025 г.

Кредит NASA/ESA/UCLA/STScI
Това изображение на междузвездната комета 3I/ATLAS е заснето от широкоъгълната камера на космическия телескоп Хъбъл на 21 юли 2025 г.

През последното десетилетие астрономите са наблюдавали три междузвездни обекта, преминаващи през Слънчевата система. Това са енигматичния 'Оумуамуа през 2017 г., междузвездната комета 2I/Борисов през 2019 г. и 3I/ATLAS през юли 2025 г. Този последен обект също изглежда е комета, въз основа на скорошни наблюдения, които показват, че той активно отделя водни пари, докато се приближава към Слънцето. Откриването на тези обекти, за които се е предполагало, че съществувт, но никога не са били наблюдавани, е предизвикало интерес към произхода на междузвездните обекти, тяхната динамика и накъде може да се насочат, след като напуснат Слънчевата система.

Тъй като астероидите и кометите са по същество материал, остатъчен от формирането на планетите, изучаването на междузвездните обекти би могло да разкрие какви са условията в други звездни системи, без да се налага изпращането на междузвездни мисии там.

В скорошна статия Шохруз Кахаров и проф. Ейбрахам Льоб са изчислили траекториите на всичките три междузвездни посетители, за да определят откъде са дошли и са определили приблизителната им възраст. Резултатите им показват, че тези междузвездни обекти произхождат от различни региони в диска на Млечния път и варират на възраст от един до няколко милиарда години.

Изглед отгоре на траекторията на 3I/ATLAS (синьо) през Слънчевата система, с показани орбити и позиции на планетите. Кредит: CSS/D. Rankin

Кахаров е докторант в катедрата по астрономия на Харвардския университет, чиято работа включва изследвания върху междузвездни обекти, траекториите на космически кораби като Вояджър, директно изобразяване и потока от извънгалактическа тъмна материя.

Проф. Льоб е професор в Харвардския университет и директор на Института по теория и изчисления (ITC) в Центъра за астрофизика към Харвард и Смитсониън (CfA). Статията, която подробно описва откритията им, се появи онлайн и се рецензира за публикуване в Astronomy & Astrophysics.

Откриването на 'Оумуамуа даде началото на революция в астрономията, потвърждавайки съществуването на междузвездни обекти и вдъхновявайки усилията за по-задълбоченото им изучаване.

"Преди откриването на 1I/'Oumuamua през 2017 г., нямахме преки доказателства, че обекти от други звездни системи могат да достигнат до нашата Слънчева система. Тези посетители предоставят уникални проби от материал от далечни планетарни системи, предлагайки прозрения за химичния състав и физичните свойства на екзопланетарния материал, които не можем да получим само чрез дистанционни наблюдения. Те служат и като естествени сонди за междузвездната среда и галактическата динамика, разкривайки гравитационните взаимодействия, които оформят звездните популации в продължение на милиарди години", коментира Кахаров пред Universe Today.

Тъй като астероидите и кометите са по същество материал, останал от формирането на планетарните системи, изучаването на междузвездни обекти позволява изучаването на други звездни системи, без да се налага организиране на междузвездни мисии. В момента единственият жизнеспособен начин за изпращане на космически кораби до съседни звездни системи включва кораби със светлинни платна, които се ускоряват от директни енергийни масиви до малка част от скоростта на светлината. Примерите включват Starshot на Breakthrough Initiative и концепцията за рояща се Проксима Кентавър на Института за междузвездни изследвания (i4is).

Художествена интерпретация на проект Dragonfly, проучване за междузвезден космически кораб.Художествена интерпретация на проект Dragonfly, проучване за междузвезден космически кораб. Кредит: i4is

Въпреки че тези концепции за мисии биха могли да достигнат най-близката звезда (Проксима Кентавър) в рамките на един човешки живот, тяхното изграждане би било много скъпо и биха минали десетилетия, преди да научим какви са условията в съседните звездни системи. Но както демонстрираха 'Оумуамуа, 2I/Борисов и 3I/ATLAS, междузвездни обекти преминават през нашата Слънчева система редовно, като всяка от тях предлага уникални възможности за изследване. Определянето на произхода на всеки междузвезден обект е първата стъпка към разбирането на разнообразието и динамиката на звездните популации в Млечния път.

"Разбирането на произхода на междузвездни обекти предоставя по-задълбочен контекст за интерпретиране на техните физични и химични свойства. Например информацията, че 3I/ATLAS вероятно произхожда от стара звездна популация, предполага, че може да е преминал през различни еволюционни процеси от по-младите обекти. Тази информация ни помага да разберем разнообразието от архитектури на планетарните системи и условията, при които обектите се изхвърлят в междузвездното пространство. Също така, проследяването на техния произход помага за идентифициране на потенциални региони на източник и механизми на изхвърляне, независимо дали чрез гравитационно разсейване, звездна еволюция или други динамични процеси", обяснява Кахаров.

За своите цели, Кахаров и Льоб провеждат серия от числени симулации по метода на Монте Карло, използвайки модела на галактическия потенциал GalPot, софтуерен пакет, предназначен за изчисляване на гравитационния потенциал на галактиката.

"За всеки междузвезден обект генерирахме 10 000 различни възможни траектории чрез вземане на проби от неопределеността в наблюдаваните скорости и систематичните неопределености в движението на Слънцето спрямо Локалния стандарт на покой. Интегрирахме всяка траектория за 1 милиард години в гравитационния потенциал на Млечния път, за да определим максималните им вертикални отклонения от галактическата равнина. Този статистически подход предоставя надеждни оценки на техните орбитални параметри и отчита значителните неопределености, присъщи на дългосрочните орбитални прогнози", пишат изследователите.

Въз основа на това те успяват да интегрират числено траекториите на тези три междузвездни обекта назад във времето и да ги свържат с потенциални звездни популации.

"Нашият анализ разкри, че трите междузвездни обекта произхождат от различни звездни популации с различна възраст и галактически местоположения", разказва Кахаров.

Резултатите им показват, че 3I/ATLAS е най-старият от трите, с вероятна възраст от 4,6 милиарда години, и произхожда от дебелия диск на Млечния път. Този компонент е по-дебел от тънкия диск на галактиката (където се намира нашето Слънце) и е населен от по-стари звезди с по-ниска металност.

1I/'Oumuamua е сравнително млад обект в сравнение с 3I/ATLAS, на около 1 милиард години, и произхожда от тънкия диск, където все още се формират нови звезди. 2I/Borisov попада между тях по възраст, приблизително на 1,7 милиарда години, и произхожда от тънкия диск.

"Това разнообразие предполага, че междузвездни обекти са изхвърляни от планетарни системи през цялата история на галактиката, а не само от млади, наскоро формирани системи."

Тези резултати също така предлагат предварителен преглед на това, което предстои благодарение на новите наблюдателни съоръжения, които ще заработят през следващите години.

"Програмата Legacy Survey of Space and Time (LSST) на обсерваторията "Вера Рубин" ще увеличи драстично процентите на откриване на междузвездни обекти, потенциално откривайки десетки нови междузвездни обекти годишно. Бъдещи мисии, като например Comet Interceptor на Европейската космическа агенция, биха могли потенциално да помогнат с междузвездни обекти за in-situ анализ. Тези съоръжения ще позволят статистически изследвания на междузвездни обекти популациите, което ще ни позволи да разберем тяхната честота, разпределение и разнообразие в различни звездни среди", коментира Кахаров.

Справка: Galactic Trajectories of Interstellar Objects 1I/’Oumuamua, 2I/Borisov, and 3I/Atlas; Shokhruz Kakharov and Abraham Loeb; https://lweb.cfa.harvard.edu/~loeb/SL_25.pdf

Източник: Where are the Interstellar Objects 1I/'Oumuamua, 2I/Borisov, and 3I/Atlas Headed Now?, Matthew Williams, Universe Today

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Космос

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !