I oktober 2017 fick mänskligheten sin första glimt av ett interstellärt objekt – en besökare från bortom vårt solsystem – som passerade nära solen. Vi döpte det till Oumuamua, och dess ovanliga egenskaper fascinerade och förvirrade astronomer. Mindre än två år senare, amatörastronomen Gennady Borisov hittade ett andra interstellärt objekt : en kometliknande kropp som började sönderfalla när den passerade inom 2 AU från solen (1 AU är lika med avståndet från jorden till solen). Var kommer dessa interstellära objekt ifrån? Hur vanliga är de? Med en urvalsstorlek på bara två är det svårt att göra några generaliseringar ännu. Å andra sidan, med tanke på vad vi vet om stjärnbildning, kan vi börja dra några slutsatser om dessa objekts troliga ursprung och vad vi sannolikt kommer att se av dem i framtiden.
En av de mest troliga bovarna för att kasta ut asteroider och kometer i det interstellära rymden är nära möten mellan stjärnor. Fyra forskare som studerar denna fråga – Susanne Pfalzner, Luis Aizpuru Vargas, Asmita Bhandare och Dimitri Veras – släppte en artikel förra veckan som undersökte denna process.
När stjärnor kommer för nära varandra kan de orsaka gravitationsinteraktioner som orsakar förödelse på stjärnornas kretsande kroppar. Som forskarna förklara , 'Sådana nära förbiflygningar sker oftast under de första 10 miljoner åren av en stjärnas liv.' Detta beror på att stjärnor tenderar att bildas tätt intill varandra i kluster, födda kollektivt från enorma gasmoln. Under denna turbulenta tidiga period av deras liv kan stjärnor närma sig varandra och slita ut små planetesimaler ut i rymden i processen, och lämna dem ensamma som egensinniga resenärer på natten. Alla stjärnor upplever inte så våldsamma interaktioner. Det tenderar att vara en liten undergrupp av stjärnor som skjuter ut de flesta interstellära objekt.
När dessa interaktioner inträffar spelar massan av de inblandade stjärnorna stor roll. Stjärnor med hög massa som ligger inom 250 AU från varandra kan slita bort så mycket material att mer än hälften av ett systems planetesimaler kan förvandlas till interstellära objekt och lämnar lite kvar i omloppsbana runt moderstjärnan.
Det andra interstellära objektet som någonsin upptäckts passerade genom vårt solsystem, 2I Borisov, i oktober 2019. Bildkredit: NASA, ESA och D. Jewitt (UCLA).
Forskarna kunde också förutsäga de förväntade hastigheterna för utskjutna föremål, och, kanske mest intressant, deras sammansättning. Asteroider tenderar att bildas närmare sin stjärna, med kometliknande föremål längre ut. Kometerna är därför mer mottagliga för att kastas ut, vilket innebär att de flesta interstellära objekt troligen ser mer ut som Borisov och mindre som Oumuamua, som hade asteroidliknande egenskaper.
Det finns andra processer som också kan skjuta ut planetesimaler. Interaktioner med gigantiska planeter som Jupiter, till exempel, kan kasta ut asteroider i rymden. Vi kanske kan avgöra vilken metod som kastade ut ett enskilt objekt utifrån dess hastighet – planetarisk spridning tenderar att skapa objekt som rör sig snabbare, medan stjärninteraktioner ger långsammare rörelser.
Oumuamua var mycket långsam, vilket gjorde stjärninteraktion till en trolig källa. Planetarisk spridning, å andra sidan, kan inte uteslutas för den snabbare rörliga Borisov.
Tidningen gav också ett fascinerande resultat om vårt eget solsystem: det slängde förmodligen ut cirka 2-3 jordmassor värda material ut i rymden under bildandet av vår stjärna. Det betyder att medan vi sitter och väntar på att nästa Oumuamua eller Borisov ska besöka oss, är våra egna interstellära kometer och asteroider där ute nu och besöker främmande världar och avlägsna solar.
Ytterligare läsning: Susanne Pfalzner, Luis L. Aizpuru Vargas, Asmita Bhandare och Dimitri Veras. 'Betydande produktion av interstellära objekt genom nära stjärnflyg förbi.' ArXiv Preprint.
Utvald bild: Konstnärens intryck av Oumumua. Kredit: ESO/M. Kornmesser