A impressão de um artista do visitante do cometa 'Oumuamua, que foi descoberto pela primeira vez em nosso sistema solar em outubro de 2017. ESO / M. Kornmesser Como uma bala disparada de um sistema estelar desconhecido e distante, o cometa interestelar 'Oumuamua atravessou nosso sistema solar e só foi avistado no ano passado, depois de ter se desprendido da gravidade do nosso sol e retrocedido para o espaço profundo.
Rochas espaciais de outras estrelas zunem inevitavelmente em nosso sistema solar o tempo todo, mas 'Oumuamua era o primeiro ser positivamente identificado como um intruso interestelar. Mas de onde exatamente veio? Nós vamos, astrônomos estão no caso, e agora eles têm uma ideia aproximada de onde o local de nascimento de nossa galáxia 'Oumuamua pode estar localizado.
Com a ajuda de medições ultra-precisas de estrelas feitas pela missão Gaia da Agência Espacial Europeia e alguns cálculos complexos de números, um grupo internacional de pesquisadores foi capaz de examinar o caminho do cometa interestelar para ver quais estrelas, ao longo de milhões de anos de viagem, ele pode ter encontrado em sua jornada. Ao fazer isso, eles o reduziram a quatro sistemas estelares candidatos de onde 'Oumuamua, em última análise, pode ter vindo.
Desde sua descoberta, 'Oumuamua tem sido um assunto quente. Quando foi visto pela primeira vez, astrônomos notaram que tinha a forma de um charuto giratório (ou uma panqueca descolada), uma característica que pode revelar coisas interessantes sobre como foi formado. Eles também sabiam que não se originava de nosso sistema solar; estava viajando rápido demais e em uma trajetória hiperbólica. Em outras palavras, a gravidade do nosso sol era muito fraca para mantê-lo em órbita. Então, observações de acompanhamento não revelaram qualquer vazamento de gás do cometa candidato, sugerindo que, possivelmente, na verdade, era um asteróide sem gelo.
O "é um asteróide ou é cometa?" o debate foi finalmente resolvido quando os astrônomos calcularam a trajetória de 'Oumuamua e perceberam que havia recebido um pequeno impulso enquanto era aquecido pelo nosso sol - o gás de escape do gelo vaporizado foi liberado, criando um pequeno impulso para acelerá-lo. Isso significava que, embora o objeto não tivesse coma e cauda óbvios, geralmente associados a cometas, era um cometa, no entanto.
Com todas essas informações em mãos, a próxima tarefa foi identificar suas origens, e os astrônomos tentaram exatamente isso com um surpreendente grau de precisão. Eles descrevem seus esforços em um estudo aceito em setembro de 2018 para publicação no The Astronomical Journal.
O cometa interestelar esteve à deriva através do espaço interestelar por milhões de anos desconhecidos, mas retrocedendo sua trajetória através do sistema solar, os astrônomos podiam ter uma ideia geral de de onde o objeto estava viajando em nossa galáxia e quais estrelas ele pode ter encontrado ao longo do caminho. Para obter ajuda, eles recorreram ao rico conjunto de informações do Data Release 2 (GDR2) do Gaia, que foi disponibilizado à comunidade científica em abril.
"GDR2 nos fornece as posições 3-D e velocidades 3-D para 7 milhões de estrelas, "astrônomo Coryn Bailer-Jones, que trabalha no Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg, Alemanha, explica. "Sem essas informações, seria impossível rastrear as órbitas das estrelas no tempo."
Antes de Gaia, o melhor conjunto de dados que tínhamos vinha do satélite europeu Hipparcos, que funcionou até 1993 e foi a primeira missão a realizar astrometria de precisão (método astronômico para medir as posições e movimentos das estrelas) e complementada por outros levantamentos terrestres. Este banco de dados contém 2,5 milhões de estrelas. Lançado em 2013, Gaia é muito mais avançado e contém informações precisas sobre as posições, movimentos e distância de 1,3 bilhão estrelas. Sete milhões deles também contêm informações sobre sua velocidade radial (ou seja, a velocidade com que a estrela se move para perto ou para longe de nós). Outros 220, 000 estrelas foram adicionadas à análise para as quais suas velocidades radiais eram conhecidas.
Sabendo a área do céu de onde 'Oumuamua se originou, Bailer-Jones e sua equipe foram capazes de selecionar 4, 500 estrelas da GDR2 que o viajante interestelar pode ter encontrado em sua longa jornada. Mas para reduzir ainda mais esse número, eles tiveram que voltar no tempo e traçar os movimentos dessas estrelas e ver se o caminho de 'Oumuamua através da galáxia teria cruzado, ou chegar perto de, seus movimentos históricos.
Essa análise pode parecer uma tarefa impossível. Afinal, há muitas estrelas criando uma paisagem gravitacional desordenada, através da qual 'Oumuamua teria viajado. Como os pesquisadores calcularam seu caminho?
"Em princípio, precisaríamos saber o caminho e a massa de cada estrela da galáxia, assim como a matéria escura, a fim de rastrear órbitas no tempo, "explica Bailer-Jones." Na prática, isso não é necessário; podemos aproximar isso usando um modelo de potencial gravitacional suave, que leva em consideração tanto a matéria visível quanto a escura [em nossa galáxia]. "
Há um problema em fazer essa aproximação, Contudo. Este modelo não evolui com o tempo, e perde precisão em intervalos de tempo mais longos. "Consequentemente, embora possamos estar razoavelmente confiantes sobre como rastrear órbitas de volta no tempo por, digamos, algumas dezenas de milhões de anos, além disso, as incertezas aumentam demais para que possamos dizer qualquer coisa com boa confiança, " ele diz.
Isso não quer dizer que os pesquisadores não tenham candidatos. Na verdade, eles encontraram quatro estrelas anãs pelas quais 'Oumuamua viajou muito perto e estão dentro da margem de erro como o lar original do cometa.
A passagem mais próxima foi feita com a estrela anã avermelhada HIP 3757 aproximadamente 1 milhão de anos atrás. Naquela ocasião, os pesquisadores calculam que 'Oumuamua veio a 1,96 anos-luz da estrela, tornando-se um possível candidato como a casa de 'Oumuamua. Contudo, a grande velocidade relativa da estrela (está se movendo a um ritmo alucinante de 25 quilômetros, ou 15,5 milhas, por segundo) torna isso menos provável.
A próxima passagem mais próxima foi 3,8 milhões de anos atrás com a estrela semelhante ao Sol HD 292249. A velocidade relativa desta estrela de 10 quilômetros (6 milhas) por segundo a torna um candidato mais provável como o lar de 'Oumuamua. Os encontros com as outras duas estrelas - sem nome, mas previamente catalogados por outras pesquisas - ocorreram 1,1 e 6,3 milhões de anos atrás e estão viajando em velocidades intermediárias. Os astrônomos não sabem se alguma dessas estrelas possui seus próprios sistemas planetários. Para ejetar um cometa como 'Oumuamua no espaço interestelar, a presença de um grande planeta gigante gasoso provavelmente será necessária para fornecer a força gravitacional.
Essas quatro estrelas não são as únicas candidatas, Contudo, eles são apenas os melhores candidatos que os pesquisadores encontraram usando os conjuntos de dados atuais disponibilizados pelo Gaia. À medida que mais informações sobre mais estrelas são registradas pela missão de pesquisa, mais candidatos possíveis podem se apresentar como a casa de 'Oumuamua.
O Data Release 3 (GDR3) de Gaia deve chegar em 2021, adiciona Bailer-Jones, que também é membro do Gaia Data Processing and Analysis Consortium. Esta versão irá adicionar mais dados de velocidade radial e deve restringir a busca pelas origens de 'Oumuamua. "Isso nos permitirá rastrear as órbitas de muito mais estrelas, " ele diz, "se há melhores candidatos caseiros entre esses, nós não sabemos. Teremos que fazer isso para descobrir. "
Agora isso é interessanteA Nuvem de Oort pode ser o lar de mais de um trilhão de cometas, de acordo com a NASA. Os astrônomos acham que a região longínqua do espaço circunda o sol, os planetas e o Cinturão de Kuiper.
