Dalekohled VLT zkoumá pohyb planetky `Oumuamua

Podle nové analýzy je první mezihvězdný poutník `Oumuamua přeci jen kometou

Planetka `Oumuamua – první mezihvězdné těleso objevené při průletu Sluneční soustavou (eso1737) – se stala krátce po svém objevu v říjnu 2017 [1] cílem intenzivního výzkumu. Nyní se mezinárodnímu týmu astronomů podařilo na základě analýzy dat získaných řadou pozemních i kosmických dalekohledů včetně ESO/VLT (Very Large Telescope) ukázat, že objekt se od Slunce vzdaloval rychleji, než se očekávalo. Změřená odchylka aktuální rychlosti byla velmi malá — `Oumuamua při svém vzdalování stále zpomalovala díky přitažlivosti Slunce, ale ne tak rychle, jak předpovídá klasická nebeská mechanika.

Tým pod vedením Marca Micheliho (European Space Agency) prověřil několik možných scénářů, které by mohly tuto nesrovnalost v předpovězené rychlosti vzdalování podivného mezihvězdného poutníka ozřejmit. Nejpravděpodobnějším vysvětlením je podle vědců uvolňování materiálu z povrchu tělesa v reakci na prohřátí Sluncem [2]. Uvolňování hmoty po průchodu přísluním poskytovalo tělesu slabý trvalý tah, který způsobil, že se objekt vzdaloval pryč od Slunce rychleji, než se očekávalo [2] – 1. června 2018 se `Oumuamua pohybovala vzhledem ke Slunci rychlostí 114 tisíc kilometrů za hodinu.

Takto se však chovají komety, což je ale v rozporu s předchozí klasifikací `Oumuamua – těleso bylo pokládáno za mezihvězdnou planetku. „Nyní se domníváme, že je to malá podivná kometa,“ říká Marco Micheli. „V datech jasně vidíme, že urychlování klesá se vzdáleností od Slunce, což je pro komety typické.“

Když kometární jádro ohřívají sluneční paprsky, uvolňují se z jeho povrchu plyn a prach, které kolem něj vytvoří oblak hmoty označovaný jako koma (coma) a eventuálně také ohon (tail). V případě `Oumuamua se však žádné pozorovatelné známky uvolňování hmoty zaznamenat nepodařilo.

„Nenalezli jsme ani prach, ani komu, ani ohon, což je dost neobvyklé,“ vysvětluje spoluautorka tohoto článku Karen Meech (University of Hawaii, USA), která rovněž vedla tým zkoumající charakteristiky objektu krátce po objevu v roce 2017. „Domníváme se ale, že z povrchu `Oumuamua by se mohly uvolňovat neobvykle velké a hrubé prachové částice.“

Členové týmu si myslí, že malá prachová zrna pokrývající jádra komet, mohla být z povrchu `Oumuamua odstraněna během letu mezihvězdným prostorem a zůstaly na něm jen větší částice. Oblak větších prachových částic by ale nemusel být dostatečně jasný na to, aby bylo možné ho detekovat. Tím by se dala vysvětlit nepřítomnost typických kometárních znaků a také nečekaný vývoj rychlosti objektu při vzdalování od Slunce.

Uvolňování hmoty z povrchu `Oumuamua však není jedinou nevyřešenou záhadou, otázkou zůstává také kosmický původ tělesa. Autoři původně získali nová pozorování `Oumuamua, aby přesněji určili dráhu tělesa, což by jim umožnilo zpětně vystopovat jeho pohyb možná až do mateřského systému. Získané výsledky však znamenají, že se bude jednat o mnohem složitější úkol.

„Skutečný původ tohoto mezihvězdného poutníka asi zůstane navždy záhadou,“ dodává člen týmu Olivier Hainaut, astronom ESO. „Díky zrychlování `Oumuamua po průchodu přísluním bude mnohem složitější vystopovat trajektorii, po které k nám mohl doputovat z místa svého původu.“

Poznámky

[1] Objekt byl objeven pomocí přehlídkového dalekohledu Pan-STARRS (Haleakala Observatory, Havaj, USA). Jméno `Oumuamua (vyslovováno oh-mu-ah-mu-ah) znamená v jazyce domorodců ‚posel‘ a má vztah k povaze tělesa, jako prvního známého objektu mezihvězdného původu nalezeného ve Sluneční soustavě. Pozorování provedená krátce po objevu (eso1737) naznačují, že se jedná o protáhlé drobné těleso s barvou povrchu, která se podobá kometárním jádrům nebo ledovým objektům za drahou Neptunu.

[2] Tento efekt je dobře znám u komet ve Sluneční soustavě. Díky ztrátě plynu a prachu není možné dráhu jádra popsat pouze z hlediska gravitace, ale k orbitálním elementům se doplňují takzvané negravitační parametry, které charakterizují velikost odchylky skutečné dráhy od gravitačního řešení. 

[3] Členové týmu zkoumali řadu hypotéz, které by nečekaný vývoj rychlosti tělesa mohly vysvětlit: např. tlak slunečního záření nebo Yarkovského efekt. Rovněž se zabývali možností, zda by změna mohla být způsobena jednorázovým impulsním efektem (kolizí, fragmentací), podvojností tělesa nebo jeho magnetickými vlastnostmi. Vyloučena byla rovněž varianta ‚kosmické lodi‘: nalezené změny rychlosti jsou pozvolné a dlouhodobé, což není typické pro raketové motory; fakt, že objekt rotuje kolem všech tří os (viz tisková zpráva Astronomického ústavu AV ČR), je s použitím motorů rovněž neslučitelný.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “Non-gravitational acceleration in the trajectory of 1I/2017 U1 (`Oumuamua)”, který byl zveřejněn 27. června ve vědeckém časopise Nature.

Složení týmu: Marco Micheli (European Space Agency & INAF, Itálie), Davide Farnocchia (NASA Jet Propulsion Laboratory, USA), Karen J. Meech (University of Hawaii Institute for Astronomy, USA), Marc W. Buie (Southwest Research Institute, USA), Olivier R. Hainaut (European Southern Observatory, Německo), Dina Prialnik (Tel Aviv University School of Geosciences, Izrael), Harold A. Weaver (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, USA), Paul W. Chodas (NASA Jet Propulsion Laboratory, USA), Jan T. Kleyna (University of Hawaii Institute for Astronomy, USA), Robert Weryk (University of Hawaii Institute for Astronomy, USA), Richard J. Wainscoat (University of Hawaii Institute for Astronomy, USA), Harald Ebeling (University of Hawaii Institute for Astronomy, USA), Jacqueline V. Keane (University of Hawaii Institute for Astronomy, USA), Kenneth C. Chambers (University of Hawaii Institute for Astronomy, USA), Detlef Koschny (European Space Agency, European Space Research a Technology Centre, & Technical University of Munich, Německo) a Anastassios E. Petropoulos (NASA Jet Propulsion Laboratory, USA).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace v Evropě, která v současnosti provozuje nejproduktivnějších pozemní astronomické observatoře světa. ESO má 15 členských států: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a dvojici strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálii. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a dva přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem světa, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem zařízení APEX a revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko observatoře Paranal, na hoře Cerro Armazones, staví ESO nový dalekohled ELT (Extremely Large Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“.

Odkazy

• snímky dalekohledu VLT
• vědecký článek - Science
• tisková zpráva o objevu `Oumuamua (eso1737)
• tisková zpráva ESA/Hubble

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Olivier Hainaut; European Southern Observatory; Garching, Germany; Tel.: +49 89 3200 6752; Email: ohainaut@eso.org

Marco Micheli; Space Situational Awareness Near-Earth Object Coordination Centre, European Space Agency; Frascati, Italy; Tel.: +39 06 941 80365; Email: marco.micheli@esa.int

Karen Meech; Institute for Astronomy, University of Hawaii; Honolulu, USA; Mobil: +1 720 231 7048; Email: meech@IfA.Hawaii.Edu

Richard Hook; ESO Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: pio@eso.org

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva ESO1820