Deve haver cometas interestelares escondidos em nosso sistema solar depois de fazer uma jornada de muitos anos-luz. Talvez já tenhamos visto um, mas acreditamos que era um cometa "normal" formado no sistema solar, de acordo com Tom Hands, astrofísico da Universidade de Zurique e membro do NCCR PlanetS.

Os cometas fascinam a humanidade há séculos. De onde vêm esses objetos exóticos? De acordo com a teoria mais popular proposta pelo astrônomo holandês Jan Oort, durante uma fase muito inicial da formação do sistema solar, os planetas gigantes espalharam objetos nas regiões mais distantes do sol. Lá, as rochas geladas e as partículas de poeira formaram uma espécie de nuvem. As estrelas que passam podem espalhar esses objetos de volta para o sistema solar interno, onde os observamos como cometas. Vindo da Nuvem de Oort, esses cometas de longo período geralmente precisam de mais de 200 anos para uma órbita ao redor do sol.

"Apresentamos uma segunda origem potencial para esses cometas, "diz Tom Hands, pós-doutorado no Institute for Computational Science da University of Zürich:"Eles [poderiam ter sido] capturados do espaço interestelar em um passado relativamente recente."

Dois visitantes interestelares foram manchetes nos últimos anos. Em 2017, o primeiro desses objetos foi detectado, um corpo semelhante a um asteróide chamado 'Oumuamua. Em agosto de 2019, o astrônomo amador Gennady Borisov encontrou um cometa que veio do espaço interestelar e deixará o sistema solar novamente. 'Oumuamua e o cometa Borisov são ambos restos da formação de planetas em outros sistemas solares, da mesma forma, nossos cometas e asteróides são considerados restos da formação de planetas em nosso sistema solar.

Simulando 400 milhões de objetos

Na esteira da descoberta dos dois primeiros objetos interestelares, Tom Hands e Walter Dehnen, da Universidade de Munique, Alemanha, usaram simulações de computador para estudar como objetos interestelares poderiam ser capturados por nosso sistema solar. "Esses passageiros clandestinos se formam em torno de estrelas distantes antes de serem lançados em nossa direção, fazendo uma jornada de muitos anos-luz antes de encontrar Júpiter e ser capturado no sistema solar, "explica Hands." Simulamos 400 milhões de corpos à medida que se aproximavam do Sol e de Júpiter. "Os pesquisadores usaram velocidades realistas para esses objetos com base em dados da missão GAIA, e estudou como eles interagem com Júpiter em sua jornada pelo sistema solar.

Este trabalho foi realizado no cluster VESTA da Universidade de Zurique. "Usamos um código avançado que roda em unidades de processamento gráfico em vez de processadores de computador tradicionais para nos permitir simular um grande número de objetos em um curto espaço de tempo, "explica Hands." As simulações duraram dois dias no total, usando cerca de 70 placas gráficas. [Levaria] cerca de 140 dias se tivéssemos usado apenas um cartão e muito, muito mais tempo se tivéssemos usado um processador de computador desktop normal. "

Os resultados das simulações agora publicados no Avisos mensais da Royal Astronomical Society ( MNRAS ) revelam que, em uma pequena minoria de casos, as trajetórias dos objetos são alteradas o suficiente por Júpiter para que eles se tornem vinculados ao sistema solar. "Embora a probabilidade de captura seja pequena, pode haver de algumas centenas a centenas de milhares desses cometas alienígenas orbitando o sol, "diz o astrofísico.

Os objetos capturados estão normalmente em órbitas muito semelhantes às dos cometas de longo período que a humanidade observa há séculos, sugerindo que eles estão escondidos à vista de todos. "Se pudéssemos identificar um, teríamos uma possibilidade real de estudar a composição do material formado em outros sistemas solares em detalhes, "diz Mãos.

A ESA selecionou recentemente uma missão chamada Comet Interceptor, projetada para fazer um sobrevoo de um cometa interestelar de longo período. A Universidade de Berna fornecerá o sistema de câmeras e o espectrômetro de massa para esta missão, e irá procurar por diferenças entre esses objetos e os cometas conhecidos por terem suas origens em nosso sistema solar.

Em um artigo anterior publicado em maio de 2019, Hands e seus colegas estudaram como as interações próximas entre estrelas em seu aglomerado de nascimento afetam os cometas e asteróides formados ao redor de cada estrela. Eles descobriram que os objetos podem ser liberados e deixados "flutuando livremente" na galáxia, ou alternativamente "roubado" por outras estrelas. Isso os levou a sugerir que a Nuvem de Oort pode ser povoada parcialmente por objetos que foram formados ao redor de outras estrelas, mas então capturados pelo sol em seu aglomerado de nascimento bilhões de anos atrás. Este último estudo investiga a captura de asteróides e cometas flutuantes, que pode ter sido liberada de sua estrela-mãe pelo mecanismo demonstrado no estudo anterior.