Знакомьтесь: межзвездные объекты
Межзвездными объектами называют объекты, расположенные за пределами звездных систем, не связанные гравитацией с какой-либо звездой и вращающиеся непосредственно вокруг центра своей галактики. Иногда такие объекты могут, следуя своей траектории, попадать в область притяжения той или иной звездной системы, а затем они либо покидают ее, либо оказываются захвачены гравитацией звезды или крупной планеты и «обосновываются» на новом месте.
Межзвездным объектом может быть астероид, комета или планета-сирота (иначе «планета-странница»). Когда-то давно, либо на еще стадии формирования звездных систем, либо в результате какого-то локального катаклизма, изменившего траекторию и скорость объекта, такие тела были «выброшены» слишком далеко от родительской звезды и стали существовать самостоятельно. Межзвездные кометы, согласно расчетам ученых, встречаются чаще, чем межзвездные астероиды.
Отличить межзвездный объект от объекта, гравитационно связанного с какой-то звездой, можно по его орбите и скорости. Траектория, по которой движется тело, является гиперболической (эксцентриситет орбиты больше единицы, то есть отличается от окружности). Скорость, с которой движется «чужак», превышает скорость, которую должно развивать межзвездное тело для преодоления силы притяжения звезды.
Однако, межзвездные объекты известны нам больше теоретически, исходя из общей информации об устройстве Вселенной и математического моделирования. Прямых наблюдений подобных астрономических тел очень мало.
Наблюдавшиеся визитеры
На данный момент ученым удалось пронаблюдать всего два достоверно межзвездных объекта. Это те объекты, которые прилетели в Солнечную систему из других систем.
Первый объект был открыт в октябре 2017 года при помощи автоматического телескопа Pan-STARRS и получил обозначение 1I/ʻOumuamua. Изначально считалось, что ʻOumuamua (что переводится как «странник, пришедший первым») — это межзвездная комета, «выброшенная» из какой-то другой звездной системы. Однако потом стало ясно, что это астероид. Его причудливая геометрически странная форма довольно долго была предметом досужего интереса прессы, хотя, согласно всем прочим характеристикам, объект был типичным представителем класса небесных тел своего типа.
Чуть позже, в 2019 году, было замечено еще одно межзвездное тело. Российский астроном Геннадий Борисов пронаблюдал в телескоп первую межзвездную комету. Комета Борисова была обозначена как 2I/Borisov. В отличие от «странника, пришедшего первым», ее обнаружили достаточно рано, до приближения к точке максимального сближения с Землей, поэтому наблюдать ее можно было гораздо больше, а изучать гораздо детальнее. Ничего примечательного, однако, за исключением внесолнечного происхождения, определено не было.
Есть также несколько гостей-кандидатов — объектов, которые, по ряду характеристик, могли были быть искомыми межзвездными странниками, но чье происхождение пока не было подтверждено.
Засидевшиеся в гостях
Большинство межзвездных объектов пролетает звездные системы насквозь, однако в очень редких случаях тела захватываются гравитацией массивных объектов в системе и меняют свою орбиту, становясь частью системы. К примеру, ученые полагают, что некоторые кометы, ставшие «резидентами» Солнечной системы, изначально прилетели в нее из межзвездного пространства. Среди таких комет называют кометы Hyakutake C/1996 B2 и Machholz 1. Они могли быть притянуты Юпитером.
По данным опубликованной компьютерной симуляции, в Солнечной системе могло обосноваться около 4000 межзвездных объектов размером с ʻOumuamua. Другое исследование показало, что даже если объект задержался в системе, с наибольшей вероятностью он не останется в ней навсегда, а будет выброшен обратно (правда, это займет очень много времени — не менее миллиона лет).
Перспективы изучения чужаков
Изучение межзвездных объектов очень важно для более полного понимания того, как формировалась наша Вселенная, что происходит за пределами Солнечной системы. Поэтому в ближайшее время как кандидатов, так и подтвержденных, зарегистрированных небесных тел подобного типа будет больше. Сейчас ученые активно просматривают архивы, перепроверяют старые данные на предмет пропуска наблюдения «чужака», а также «всматриваются» (в кавычках потому, что большинство открытый малых астрономических тел сейчас происходит автоматически, с помощью программного обеспечения телескопов) в космос, уже имея больше данных о межзвездных объектах на примере 1I/ʻOumuamua и 2I/Borisov. Также большинство новых (или ожидаемых к запуску) телескопов лучше подходят для наблюдения межзвездных объектов — например, телескоп имени Джеймса Уэбба или телескоп Vera C. Rubin Observatory.
Кроме того, в 2022 году Европейское космическое агентство одобрило строительство космического аппарата Comet Interceptor, нацеленного на перехват межзвездного небесного тела, приземление на него и сбор с него данных. Цель аппарата пока не определена, но ученые полагают, что в ближайшие годы в нашей системе появится что-то, похожее на ʻOumuamua.