Az ‘Oumuamua gyorsulását és periodikus fényváltozásait is a kigázosodás magyarázhatja

3509

Csillagközi látogatónk, a Naprendszerbe kívülről érkezett ‘Oumuamua sok rejtélyt vetett fel a felfedezése óta. Fényességváltozásai arra utalnak, hogy elnyújtott, szivar alakú, de a pontos körvonalait csak közelebbről megnézve ismerhetnénk meg. Azt sem tudjuk biztosan, hogy miből van. Nem tudjuk, honnan jött, csak gyanítjuk, hogy egy másik csillagrendszerből taszíthatta ki egy óriásbolygó.

A jól ismert művészi ábrázolás az 1I/2017 U1 (‘Oumuamua) jelzésű aszteroidáról. A 2017 októberében felfedezett, elnyújtott formájú csillagközi látogató nem hasonlít Naprendszerünk egyik égitestjére sem. (Forrás: ESO / M. Kornmesser)

Az egyik legérdekesebb rejtély azonban az, hogy az ’Oumuamua begyorsított, amikor kilépett a belső Naprendszerből. A kozmikus vándor hajszálnyit gyorsabban haladt, mintha csupán a Nap tömegvonzása hatott volna a mozgására. Amikor Marco Micheli (Európai Űrügynökség), Karen Meech (Hawaii Egyetem) és munkatársaik felfedezték az anomáliát, arra tippeltek, hogy a Nap sugárzásának hatására az ’Oumuamua felszínéről elpárolgó jég adott extra lökést az égitestnek. A kigázosodásnak nevezett folyamatot azonban egy megfigyelés sem támasztotta alá.

A Yale Egyetem munkatársai, Darryl Seligman és Greg Laughlin, valamint Konstantin Batygin (Caltech) nemrég közzétett tanulmányukban igyekeztek magyarázatot találni a rejtélyre. A csapat átnézte az ’Oumuamua rövid látogatása alatt rögzített megfigyeléseket, és arra jutott, hogy igenis a kigázosodás lehet a megoldás.

A kutatók megvizsgálták, mi történne, ha a közvetlen napfény hatására egy manőverező rakétához hasonló vízgőz-sugár törne ki az égitestnek a Naphoz legközelebb eső pontjából. Az ’Oumuamua forgása miatt ez a pont áthelyeződne, így a vízgőz-sugár ide-oda vándorolna a felszínen, ahogy az a következő videóban látható. (A vízgőz-sugarat jelző mozgó sötétkék nyíl nem tévesztendő össze a világosabb kék nyíllal, amely az egyik forgástengelyt jelöli.)

A gyenge tolóerőnek köszönhetően, amit a vándorló vízgőz-sugár produkál, billeg az égitest ide-oda. Seligman, Laughlin és Batygin elmélete szerint ez a billegő mozgás magyarázhatja mind a gyorsulást, mind pedig az ’Oumuamua fényességének periodikus változásait, sőt, még az égitest hosszát is megbecsülhetjük a segítségével, ami kb. 260 méternek adódik. Ez jól egybecseng a fényességmérések által adott értékkel, ha feltételezzük, hogy a felszínét a csillagközi tér hatásainak hosszú ideig kitett jég borítja.

„Úgy gondolom, hogy ez egy remek tanulmány, amely igen felelősségteljes módon igyekszik megmagyarázni néhány érdekes megfigyelést.” – mondja az ’Oumuamua megfigyelését végző csoport vezetője, Meech. „Szerintem nagyon jó munkát végeztek.” Roman Rafikov, a Cambridge-i Egyetem kutatója azonban szkeptikus. Egyik elmélet sem magyarázza a tapasztalt fénygörbéket, különösen az azokban megfigyelhető keskeny minimumokat, amelyeket a forgó égitest elnyúlt alakja okoz. „Próbáljunk meg egy szivart a rövidebb tengelye mentén forgatni, látni fogjuk, hogy azok az időszakok, amikor a kis keresztmetszet látszik, nagyon rövidek.” – magyarázza.

Ráadásul a kigázosodásnak az ’Oumuamua forgásán is változtatnia kellett volna. A csillagászok megfigyelték, hogy az égitest gyorsulása 2017 októbere és 2017. november vége között, ahogy távolodott a Naptól, a negyedére csökkent. Ha a csökkenést az okozta, hogy kevesebb napfény érte az égitestet, és ezért kevesebb jég szublimált el róla, akkor az ’Oumuamua billegési periódusideje megduplázódott volna, amit azonban nem tapasztaltunk.

Laughlin egyetért abban, hogy a periódusidőnek meg kellett volna duplázódnia, amikor a napfény és a gázkibocsátás lecsökkent. „A pontos periódus-adatok csak a 2017. október 24. és 28. közötti négy éjszakáról származnak.” Az egy hónappal későbbi megfigyelések már mutatnak változást a periódusban, de nem tudni, hogy pontosan mekkorát. A csapat nem is próbálta pontosan a fénygörbéhez illeszteni a modellt, teszi hozzá, inkább leegyszerűsítették az égitest modelljét orsó alakúra, majd változtattak az arányain. Az ’Oumuamua valódi formája sokkal szabálytalanabb lehet.

Sosem fogjuk biztosan tudni, mi történt: Az ’Oumuamua már a Szaturnuszt is elhagyta, és sosem tér vissza. Egyet tehetünk: felkészülünk a következő csillagközi látogatóra.

Az eredményeket bemutató szakcikket az Astrophysical Journal Letters folyóirat fogadta el közlésre.

Forrás: ‘Oumuamua “Sped Up” in the Inner Solar System. This Might Be Why., Sky & Telescope

Hozzászólás

hozzászólás