Астрономы сомневаются в происхождении Оумуамуа от экзоплутона

11:53 17 Ноябрь Киев, Украина

Пара астрономов из Гарвардского университета подсчитали вероятность появления в межзвездной среде обломков плутонообразных тел и пришли к выводу, что она слишком низка, чтобы Оумуамуа был «азотным айсбергом». По их мнению, в нашей галактике нет такого количества азотного льда, чтобы статистически объяснить случайное появление Оумуамуа. Статья с контраргументами относительно экзоплутонного происхождения Оумуамуа принята к публикации в New Astronomy , а пока ее препринт доступен на arXiv.

Что мы знаем об Оумуамуа?

Околосолнечными орбитами обладает множество комет и астероидов, которые мы регулярно наблюдаем. Однако первое в истории наблюдений межзвездное тело – астероид Оумуамуа – представил огромный интерес для науки, ведь попал к нам из-за пределов Солнечной системы. Его заметили в 2017 году и оценили размер 20-200 метров на основе кривой отраженного солнечного света. Одной из ярчайших особенностей Оумуамуа является его экстремальное соотношение осей.

Начальные расчеты на основе наблюдаемой кривой блеска предполагают вытянутый сфероид, длина которого в десять раз превышает ширину. Отражательная способность его поверхности оказалась неожиданно высокой – выше, чем у астероидов или комет в Солнечной системе. Скорость его движения по отношению к средней скорости звезд вблизи Солнца составляет всего девять километров в секунду.

Что неизвестно об Оумуамуа?

За его открытием почти сразу, в 2019 году, астрономы увидели еще один межзвездный объект – комету 2I/Борисова. Впрочем, если последнюю удалось сразу идентифицировать как комету, происхождение Оумуамуа остается неизвестным. Из расчетов вероятности обнаружения подобных объектов, можно заключить, что каждая звездная система Млечного Пути должна выбрасывать их по крайней мере по 10¹⁴таких, что гораздо больше прогнозов.

Впрочем, если большинство тайн Оумуамуа могут найти объяснение, то самой загадкой остается его состав и, связанное с ним, негравитационное ускорение Оумуамуа. Наблюдения показали, что траекторию Оумуамуа невозможно полностью объяснить объектом, двигающимся исключительно под действием гравитации Солнца. В объяснение движения Оумуамуа вписываются негравитационные силы, как-то подобные кометам выбросы газов. Но при Оумуамуа кометных ком не замечали, поэтому непонятно, какой состав поверхности может обеспечить такую силу через процесс сублимации, чтобы объяснить негравитационное ускорение, оставаясь одновременно незаметным.

Как он связан с экзоплутонами?

Одной из гипотез на объяснение происхождения Оумуамуа и его наблюдаемых характеристик стала идея планетологов Аризонского университета Алана Джексона (Alan P. Jackson) и Стивен Деша (Steven J. Desch). В целом он заключался в следующем: высчитанные размеры, альбедо и ускорение Оумуамуа совпадают с плутонообразными телами, фрагментом которых и может быть Оумуамуа вследствие динамической нестабильности ранней Солнечной системы.

Также они показали, как подобные фрагменты азотного льда могут образовываться в результате столкновения внесолнечных объектов, похожих по составу на Плутон и объект пояса Койпера. По подсчетам, Оумуамуа был выброшен около 0,4-0,5 миллиарда лет назад из молодой звездной системы, возможно, в рукаве Персея. Но в своей новой работе исследователи Оксфордского университета Амир Сирадж (Amir Siraj) и Авраам Леб (Abraham Loeb), которые в 2019 году сообщили об открытии кандидата в межзвездные объекты CNEOS 2014-01-08, считают этот сценарий маловероятным.

Почему в его происхождении сомневаются?

По мнению Сираджа и Леба, количество планетезималей из твердых пород и водяного льда, составляющих большинство планет, должно значительно превышать количество «азотных айсбергов», к которым отнесли Оумуамуа. Теория "азотного айсберга" утверждает, что Оумуамуа, вероятно, был обломками планеты, подобной Плутону, в другой звездной системе. По оценкам Джексона и Деша, столкновения, в которых мог родиться Оумуамуа, должны выбрасывать по 101 таких объектов, половина из которых будет состоять из водяного льда, а другая половина – из азота.

Однако пока Оумуамуа остается единственным зафиксированным объектом, который явно не вписывается в вероятность их появления. А Сирадж и Леб считают, что в Млечном Пути вообще нет такого количества материала, чтобы сформировать достаточное количество экзоплутонов, от которых могли бы откалываться в таком количестве объекты, подобные Оумуамуа.