Астрофизики заподозрили в Оумуамуа межзвездный парусник
Первый в истории пришелец из галактического пространства — астероид Оумуамуа — может быть межзвездным парусником, считают астрофизики из Гарварда Абрахам Лоеб (Abraham Loeb) и Шмуль Бялый (Shmuel Bialy). По их мнению, эта гипотеза позволяет понять, откуда у этого объекта дополнительное ускорение, которое нельзя объяснить ни гравитацией Солнца и планет, ни солнечным ветром. Свою гипотезу ученые изложили в статье, отправленной в Astrophysical Journal Letters, но пока не принятой к печати.
Оумуамуа был впервые обнаружен астрономами 18 октября 2017 года, и первоначально его посчитали кометой. Наблюдения за объектом показали, что он движется со скоростью около 26 километров в секунду по незамкнутой гиперболической траектории. Это означает, что объект прилетел из-за пределов Солнечной системы и вскоре покинет ее. Ученые не обнаружили у объекта признаков кометной природы — комы (облака газа) вокруг него не было, поэтому его «переквалифицировали» в астероид. Позже дополнительные наблюдения с помощью оптических телескопов показали, что объект имеет вытянутую сигарообразную форму, красноватый оттенок и высокую плотность.
В июне 2018 году астрономы, которые вели измерения траектории Оумуамуа с помощью космического телескопа «Xaббл», европейского телескопа VLT в Чили, а также франко-канадского телескопа CFHT на Гавайях, обнаружили очень слабое «постороннее» ускорение — около 4,9 × 10−6 м/с2, которое нельзя было объяснить ни гравитацией Солнца и планет, ни влиянием солнечного ветра. Ученые проанализировали причины, которые могли создавать это ускорение: эффект Ярковского, влияние невидимого спутника, взаимодействие магнитного поля Оумуамуа (если оно есть) с солнечным ветром — однако в итоге пришли к выводу, что такое ускорение могут создавать струи газа и пыли, в которое превращаются летучие вещества на поверхности объекта при приближении к Солнцу.
Такой эффект «дегазации» очень хорошо известен для комет, однако до того момента никаких признаков кометной активности у Оумуамуа обнаружено не было. Бялый и Лоэб пишут, что если бы Оумуамуа действительно был кометой, то наиболее заметный эффект «дегазации» наблюдался бы при максимальном сближении с Солнцем. Кроме того, отмечают они, струи газа заставляли бы быстро меняться параметры вращения тела, чего по факту не наблюдалось.
Сотрудники Гарвард-Смитсонианского центра астрофизики Лоэб и Бялый решили проверить другую возможность, согласно которой дополнительное ускорение создается давлением солнечного излучения, то есть Оумуамуа на деле представляет собой солнечный парусник. Их расчеты показали, что соотношение массы к площади в этом случае составляет около 0,1 г/м2, то есть толщина паруса должна составлять примерно 0,3-0,9 миллиметра. Авторы отмечают, что отношение массы к площади у всех известных объектов Солнечной системы на порядок выше, а значит, мы имеем дело либо с принципиально новым классом небесных тел, либо это искусственный объект. Согласно их расчетам, даже такой экстремально тонкий объект мог пережить межзвездное путешествие на расстояние в килопарсеки.
В последнем случае это может быть фрагмент космического мусора, обломок инопланетного космического корабля, либо межзвездный разведывательный корабль, сознательно отправленный другими цивилизациями в окрестности Земли. Лоэб и Бялый рассчитывают, что будущий обзорный телескоп LSST сможет обнаружить новые объекты, подобные Оумуамуа.
Ранее участники проекта по поиску внеземных цивилизаций Breakthrough Listen (в число которых входит и Лоэб) организовали серию наблюдений межзвездного астероида, чтобы удостовериться, что он не испускает никаких искусственных сигналов. Ничего необычного услышать не удалось.
Сергей Кузнецов
Экзопланета находится близко к красному карлику AU Микроскопа
Астрономы при помощи телескопа «Хаббл» выявили переменность потери нейтрального водорода атмосферой горячего нептуна, который находится на краю «пустыни нептунов» и обращается по близкой орбите вокруг молодой звезды AU Микроскопа. Предполагается, что это может быть связано с зависимостью оттока газа из атмосферы от активности звезды. Статья опубликована в The Astronomical Journal. «Пустыней нептунов» планетологи называют наблюдаемые дефицит экзопланет размером с Нептун и короткими орбитальными периодами (менее трех дней). Предполагается, что такие планеты изначально представляют собой тела с твердым ядром и обширными газовыми оболочками, которые быстро эволюционируют за счет миграции ближе к звезде и потере атмосферы. Последний процесс, в свою очередь, может протекать в двух вариантах — за счет фотоиспарения атмосферы под действием высокоэнергетического излучения звезды или разогрев и убыль атмосферы за счет выделения тепла со стороны остывающего ядра планеты. Группа астрономов во главе с Китли Рокклиффом (Keighley E. Rockcliffe) из Дартмутского колледжа в Ганновере опубликовала результаты наблюдений за динамикой атмосферы горячего нептуна в системе звезды AU Микроскопа при помощи космического телескопа «Хаббл». AU Микроскопа представляет собой звезду до главной последовательности, которая находится в 31,9 световых года от Солнца. Этот молодой (23 миллиона лет) красный карлик относится к группе Беты Живописца, имеет массу 0,5 масс Солнца, а также обладает околозвездным диском и открытым в 2020 году горячим нептуном AU Mic b, который стал первой молодой экзопланетой с известным значением плотности. AU Mic b характеризуется орбитальным периодом 8,46 дня и радиусом 4,19 радиуса Земли, экзопланета попадает на край «пустыни нептунов» и по расчетам может терять атмосферу. В системе есть еще две более дальние экзопланеты, а также кандидат в четвертую экзопланету. «Хаббл» вел спектроскопические наблюдения за AU Mic b в дальнем ультрафиолетовом диапазоне во время двух событий транзита планеты по диску звезды 2 июля 2020 года и 19 октября 2021 года. В эти моменты излучение водорода в линии Лайман-альфа от родительской звезды с высокой вероятностью будет взаимодействовать с нейтральным водородом, утекающим из верхних слоев атмосферы экзопланеты, и частично поглощаться им, что отразится в спектрах. Влияние околозвездного диска в этих наблюдениях может не учитываться, так как он беден газом. Во время первого транзита следов нейтрального водорода вблизи экзопланеты обнаружено не было, однако во время второго транзита было обнаружено облако водорода, движущееся впереди AU Mic b, со столбцовой плотностью 1013,96 частиц на квадратный сантиметр. Облако превратилось в хвост с длиной 1,39 радиуса Солнца, высотой 0,32 радиуса Солнца, при этом скорость движения части газа увеличилась и составила 61,26 километров в секунду в радиальном направлении от звезды. Ученые предполагают, что такое необычное поведение атмосферы можно объяснить за счет того, что геометрия оттока газа от планеты меняется в зависимости от интенсивности звездного ветра, который формирует из облака хвост, а также зависеть от вспышек на звезде. Кроме того, нейтральный водород мог быть фотоионизирован высокоэнергетическим излучением за 44 минуты, что сделает его временно недоступным для наблюдений. Ранее мы рассказывали о том, как CHEOPS подтвердил открытие двух экзопланет у «долины субнептунов».