Extraña aceleración de misterioso visitante interestelar finalmente explicada : ScienceAlert

May 02, 2023

Un objeto interestelar que actualmente se encuentra en su largo viaje de regreso fuera de nuestro Sistema Solar tiene una explicación completamente natural, a pesar de sus extrañas peculiaridades.

La peculiar aceleración de 'Oumuamua, confirma una nueva investigación, puede atribuirse completamente a la liberación de gas de hidrógeno molecular.

Esto, según la astroquímica Jennifer Bergner de la Universidad de California, Berkeley, y el astrofísico Darryl Seligman de la Universidad de Cornell, es una prueba más de que el trozo de roca con forma de cigarro comenzó como una semilla planetaria antes de ser expulsado para vagar por la galaxia sin ataduras a un planeta. estrella.

Es una solución elegante, una que, escriben los investigadores, "puede explicar muchas de las propiedades peculiares de 'Oumuamua sin un ajuste fino" o recurrir a afirmaciones extraordinarias sobre la naturaleza del objeto.

'Oumuamua apareció por primera vez en nuestros horizontes en octubre de 2017, apenas un mes después de que hizo su paso más cercano al Sol, dando vueltas y saliendo rápidamente del Sistema Solar en su viaje continuo a través del cosmos.

No habíamos visto entonces, y no lo hemos hecho desde entonces, nada parecido en nuestro sistema de origen, y sigue siendo muy interesante para los astrónomos.

Lo primero es su forma. 'Oumuamua es largo y delgado como un cigarro, mide hasta 400 metros (0,25 millas) de largo. Ningún otro cometa o asteroide del Sistema Solar tiene esta forma.

'Oumuamua también da vueltas a medida que avanza, como una botella de costado. Y, aunque el objeto parece no contener hielo y no emite gases que podamos detectar, como lo haría un cometa, su trayectoria no puede explicarse solo por la gravedad, como lo haría la trayectoria de un asteroide.

La desgasificación del cometa a medida que su hielo se sublima les da a los cometas una fuente adicional de aceleración, de acuerdo con lo que los astrónomos observaron con 'Oumuamua. Esto sugiere que es de alguna manera similar tanto a un cometa como a un asteroide.

En los años transcurridos desde su visita, los científicos determinaron que 'Oumuamua es probablemente un fragmento desprendido de un planetesimal, un planeta bebé aún en proceso de formación, que chocó con otro objeto.

Tales colisiones no son desconocidas en un sistema planetario en formación; Se cree que nuestra propia Tierra fue aplastada por otro objeto del tamaño de un planeta, rompiendo un trozo que formó la Luna. En el caso de 'Oumuamua, el fragmento de planetesimal fue expulsado por completo de su sistema.

En 2020, Seligman fue coautor de un artículo en el que proponía que la aceleración de 'Oumuamua podría atribuirse a la sublimación del hidrógeno molecular (H2).

El hidrógeno molecular es muy difícil de detectar en el espacio, ya que no emite ni refleja luz; si 'Oumuamua estuviera desgasificando hidrógeno molecular, no podríamos verlo de la forma en que solemos ver los trazadores de actividad cometaria.

Por otro lado, se ha sugerido que no es probable que 'Oumuamua sea un iceberg de hidrógeno molecular, como propusieron los investigadores en 2020, por lo que Bergner y Seligman volvieron a modelar para determinar cómo el objeto podría contener (y sublimar) hidrógeno molecular.

Descubrieron que la explicación es plausible a través de la irradiación de un cuerpo rico en hielo de agua.

A medida que la radiación ionizante golpea el objeto, los procesos radiolíticos dividirían las moléculas de agua para producir hidrógeno molecular.

"En este modelo", escriben en su artículo, "'Oumuamua comenzó como un planetesimal helado que fue irradiado a bajas temperaturas por rayos cósmicos durante su viaje interestelar y experimentó un calentamiento durante su paso por el Sistema Solar".

Un cuerpo existente de evidencia experimental muestra que el procesamiento del hielo de agua (H2O) puede separar el H2 de manera consistente y eficiente. La mayor parte del H2 permanecerá atrapado en la matriz de agua hasta que se caliente a un rango de temperaturas; a medida que el agua se calienta y se recoce, el hidrógeno molecular se escapa.

La sublimación del hielo de agua en sí, señalan los investigadores, solo produciría hasta el 50 por ciento de la aceleración observada. El hidrógeno molecular, sin embargo, lo explica bastante bien.

'Oumuamua ahora está bastante lejos y viaja rápido; no hay ninguna posibilidad real de echarle un vistazo más de cerca ahora que las observaciones que ya hemos tenido.

Entonces, si el equipo tiene razón sobre el hidrógeno molecular seguirá siendo una pregunta abierta.

Sin embargo, dicen, cumple todos los requisitos, y pueden probarlo observando otros objetos (pequeños cuerpos exteriores del Sistema Solar y otros objetos interestelares descubiertos en el futuro) que muestran aceleración no gravitacional sin rastros detectables de actividad cometaria. .

"Las detecciones futuras de cuerpos pequeños con aceleración no gravitatoria y coma débil podrían proporcionar información sobre los orígenes de 'Oumuamua", escriben Bergner y Seligman, "a pesar de que hace mucho que partió del Sistema Solar".

La investigación ha sido publicada en Nature.

Actualización 29 de marzo de 2023:Después de la publicación de este artículo, el astrofísico Avi Loeb de la Universidad de Harvard, quien previamente sugirió que 'Oumuamua podría ser un objeto de origen extraterrestre, se puso en contacto con ScienceAlert, alegando que el nuevo estudio de Bergner y Seligman contenía errores de cálculo con respecto a la temperatura de la superficie de 'Oumuamua.

La refutación de Loeb, detallada en un nuevo artículo preliminar en coautoría del astrofísico Thiem Hoang del Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea, sugiere que los errores de cálculo afectarían la velocidad térmica de la desgasificación del hidrógeno y harían insostenible su modelo.

En respuesta a este argumento, Bergner le dijo a ScienceAlert: "Hemos identificado varias razones por las que es poco probable que la inclusión de efectos como el enfriamiento por evaporación de H2 y el calor liberado por el recocido del hielo de agua alteren nuestras conclusiones. Si bien nos complace enumerar estos razones, creemos que dejar que el proceso de revisión por pares independiente evalúe el artículo de Hoang-Loeb es el mejor curso de acción inmediato".