efter de fleste standarder er rummet meget tomt og indeholder i gennemsnit kun en proton pr. I dette kosmiske hav, så uforståeligt øde og store, er hele galakser beslægtet med spredte pletter af havskum—for ikke at nævne stjernerne, planeterne og andre mindre objekter, der falmer til ubetydelighed mod tomrummet. For tilfældige klumper af stof, der driver i dybden for på en eller anden måde at finde hinanden, ser ud til at grænse op til det mirakuløse.
alligevel finde hinanden, de gør, og I overraskende tal. Stjerner og planeter kaster rutinemæssigt mindre genstande ind i det interstellære rum som en uundgåelig konsekvens af orbitalmekanik. Og den nylige opdagelse af ‘ Oumuamua-et mystisk og første af sin slags interstellært objekt, der blev spioneret ved en tilfældighed, da det passerede tæt ved vores sol sidste år-bekræfter så meget. Statistiske ekstrapoleringer antyder, at en kvadrillion billioner lignende genstande kan lure endnu uset i de mørke rum mellem Mælkevejens stjerner, så mange, at der altid skal være en sådan vidtstrakt forbipasserende, der flyver gennem den fiktive sfære afgrænset af Jordens bane omkring vores stjerne. Med en anslået størrelse på cirka en halv kilometer repræsenterer ‘ Oumuamua i nogle henseender spidsen af det interstellære isbjerg; ligesom sandkorn i høj grad overstiger store klipper på en strand, for hver ‘Oumuamua-størrelse krop, der vandrer i galaksen, skulle der være mange, mange flere objekter endnu mindre. Forskere kender allerede til mange mikroskopiske interstellære indvandrere-kosmiske stråler og mikronstore pletter af stjernestøv, der lejlighedsvis rammer rumfartøjer—men bortset fra ‘Oumuamua er der aldrig fundet noget større nogensinde endeligt.
nu siger to forskere—Avi Loeb, formand for astronomi ved Harvard University og Harvard undergraduate Amir Siraj—det har ændret sig og argumenterer for, at en beskeden meteor observeret i januar 2014 faktisk var en udstødt fra en anden stjerne. De beskriver deres resultat i et preprint indsendt til fagfællebedømt publikation i Astrophysical Journal Letters. Hvis bekræftet, kan fundet hjælpe med at åbne en ny grænse i påvisning og undersøgelse af interstellære meteorer.
en hyperbolsk påstand
“tidligere tilgange til dette problem var som at lede efter dine nøgler under en lygtepæl, hvor vores sol er lampen, der oplyser omgivelserne og passerer interstellare objekter er nøglerne,” forklarer Loeb. “Det er en god teknik—det er sådan ‘Oumuamua blev fundet—men det begrænser dig virkelig, især i forsøget på at finde ud af et objekts sammensætning.”
til deres undersøgelse brugte Loeb og Siraj en anden metode på udkig efter bevis for interstellære objekter i mere end tre årtier med data fra Center for Near Earth Object Studies (CNEOS), et NASA-drevet globalt katalog over meteorer opdaget af netværk af amerikanske regeringsfølere.
fordi der skulle være mange flere interstellare objekter i mindre størrelser, siger Loeb, “der er en god chance for, at de vil fremstå for os som meteorer, da chancerne for, at de krydser jorden, er højere.”Overvågning af en meteors lyse spor, når den brænder op i vores planets atmosfære, kan afsløre ikke kun objektets størrelse og sammensætning, men også dens bane og hastighed i forhold til Jorden og solen. 42 kilometer i sekundet-solsystemets flugthastighed i Jordens nærhed—kunne dens bane betragtes som “hyperbolsk”, hvilket betyder, at det kunne have været en “ubundet” interstellar forbipasserende, der bevæger sig for hurtigt til at blive fanget af solens tyngdekraft.
kun en begivenhed i cneos-databasen opfyldte Loeb og Sirajs konservative kriterier: en ildkugle ud for Papua Ny Guineas kyst den 8.januar 2014. Ifølge parrets analyse af CNEOS-dataene var meteoren en halv meter i størrelse og masserede næsten 500 kg og kom ind i Jordens atmosfære med næsten 44 kilometer i sekundet, før den eksploderede højt over Stillehavet. Tellingly viste meteorens spor, at det ikke havde påvirket jorden head-on, som man kunne forvente af et hurtigt bevægende, men indfødt objekt i en retrograd kredsløb omkring vores stjerne. I stedet så det ud til at have slået ind bagfra og overhalet vores planet, da Jorden bevægede sig rundt om solen—hvilket tyder på, at dens faktiske hastighed i forhold til vores solsystem havde været i blærende overskud af 60 kilometer i sekundet. Ved at rekonstruere objektets mest sandsynlige vej til Jorden fandt Loeb og Siraj ingen tidligere tætte møder med Jupiter eller andre store kroppe, der kunne have øget dens hastighed.
sagen om, at meteoren var en klippe fra en anden stjerne, syntes næsten for god til at være sand, især da cneos-data bedst fortolkes med forsigtighed. Katalogets primære kilder er klassificerede jordobservationssatellitter, der drives af det amerikanske militær, som kan registrere lysstyrken, orienteringen og varigheden af ildkugler, der kommer ind i vores planets atmosfære. Af hensyn til den nationale sikkerhed nægter regeringen at frigive oplysninger om potentielle kilder til usikkerhed i satellitternes hemmeligholdte målinger.
“først troede jeg ikke på det,” siger Siraj. I en uge kontrollerede han og Loeb gentagne gange deres analyse af CNEOS-dataene og ankom altid til den samme konklusion: meteoren må have haft en interstellar Oprindelse. I sidste ende valgte de at teste deres metoder på en anden, meget mere velundersøgt begivenhed-den 20 meter meteor, der eksploderede over og ødelagde den russiske by Chelyabinsk i 2013. Ved hjælp af videooptagelser af Chelyabinsk fireball ” afledte vi sin bane ved hjælp af vores metoder, og det var en meget tæt kamp ,” siger Siraj. “Da jeg så det, tænkte jeg:” Åh min Gud, Dette er ægte.'”
en Interstellar Oprindelse af livet?
meteorens anslåede ekstreme hastighed var ikke kun meget højere end genstande, der kredsede om solen, men også langt over, hvad der ville være typisk for andre nærliggende systemer, der hvirvlede gennem Mælkevejens tynde, stjernespækkede skive. At, siger Loeb, betyder, at dens formodede interstellære oprindelse er bestemt eksotisk. “Enten kom den fra en stjerne i galaksens tykke skive ,” siger han, “eller den kom fra galaksens tynde skive, fra indre områder af et planetarisk system, hvor objekter kredser ved højere hastigheder.”
parrets analyse antyder også, at interstellare objekter af denne skala rammer jorden mindst en gang pr. Stjerner i nærheden af vores egne bør skubbe et sted mellem 0,2 og 20 jordmasser af sådanne genstande i løbet af deres liv, estimerer Loeb og Siraj—og når som helst, i størrelsesordenen en million skal være et sted inden for Jordens bane omkring solen.
sådanne muligheder har dybe konsekvenser. “Nogle af disse objekter kunne potentielt overføre liv mellem planetariske systemer, “siger Loeb og henviser til en bred teori kendt som panspermia (oldgræsk for” alle frø”), der udgør livet først begyndte i det ydre rum og let kan migrere mellem planeter. I princippet kan fremmede mikrober, der er beskyttet i klipper, sprængt ud i rummet af en kæmpe indvirkning på en livsbærende verden, overleve en interstellar rejse og en brændende indtræden i en planets atmosfære. Nogle forskere har postuleret dette kan endda forklare livets tidlige fremkomst på jorden, som den fossile rekord antyder, skete med chokerende hurtighed for mere end fire milliarder år siden, praktisk talt så snart vores planet blev kølig nok til at have flydende vand. “Hvis denne meteor faktisk er interstellar, viser den et bevis på konceptet,” siger Loeb. “Jo da, det brændte op, men større, sjældnere vil det ikke. Og vi har ikke brug for en påvirkning hvert årti for at så den tidlige jord.”
selvom Loeb og Sirajs meteor havde formået at nå jordens overflade, antyder andre eksperter i det mystiske emne panspermia, at det ikke ville have bragt noget levende med det. “Mere sandsynligt er dette objekt ikke fra en beboelig (meget mindre beboet) krop, men snarere et stykke af en frossen, kometlignende krop,” siger Benjamin Veiss, en planetarisk videnskabsmand og meteoritekspert ved Massachusetts Institute of Technology. Mere grundlæggende siger Viiss, at påstanden om, at denne særlige rumrock var interstellar, er problematisk. “Meteor-kataloget, der bruges, rapporterer ikke usikkerheder om den indkommende hastighed,” bemærker han. “Disse usikkerheder skal kvantificeres, før denne meteor kan accepteres som interstellar.”
ukendte usikkerheder
det er også udsigten til Paul Chodas, cneos-katalogets manager ved NASAs Jet Propulsion Laboratory. “Vi hos CNEOS sender simpelthen de fireball-data, der rapporteres til os; vi har ingen oplysninger om usikkerheden,” siger han.
i Marts i år siger Chodas, at han og andre cneos—medarbejdere markerede 2014 ‘ s Papua Ny Guinea meteor som potentielt interstellar baseret på deres egne beregninger af sin bane-men offentliggjorde ikke dette resultat på grund af bekymring for dataens kvalitet. Loeb og Sirajs “ganske ekstraordinære” og “meget spekulative” påstand, siger han, “er baseret på blot et par tal, der sandsynligvis er meget usikre.”(I deres papir citerer Loeb og Siraj tidligere arbejde, der rapporterer, at CNEOS-katalogets typiske usikkerhed for hastigheden af en meters størrelse meteor er mindre end en kilometer i sekundet—en ubetydelig forskydning i den enorme målte hastighed for deres kandidat interstellar ildkugle.)
på spørgsmålet om usikkerheder i cneos fireball-kataloget bemærker Lindley Johnson, NASAs “planetary defense officer”, at dens poster repræsenterer brugen af data “på en måde, det aldrig var, nogensinde oprindeligt beregnet.”Selvom det oprindeligt blev opfattet som en simpel liste over ildkugletider, placeringer og energiniveauer, begyndte kataloget for mere end et årti siden også at inkorporere skøn over hastighed og retning for især datarige begivenheder i håb om, at forskere kunne bruge disse fremskrivninger til at spore meteoritrester fra store ildkugler, der opstod over land. Snart brugte særligt dristige analytikere disse fremskrivninger til at se tilbage i tiden og samle de potentielle kredsløbshistorier af meteorer for at forbinde dem og eventuelle meteoritter, de producerede til bestemte familier af asteroider. Det var “allerede strækker troværdigheden i dataene ud over noget virkelig videnskabeligt gyldigt,” siger Johnson. “Vil du nu spekulere ud fra så svage data, at nogle kunne være interstellære objekter? Det strækker virkelig troværdigheden forbi bristepunktet for mig.”
Peter brun, en planetarisk astronom og førende meteorekspert ved Canadas vestlige Universitet, siger, at selvom cneos—kataloget i gennemsnit er af meget høj kvalitet, forbliver gyldigheden af et enkelt datapunkt—især for mindre meteorer-tvivlsom. “Statistisk set synes jeg, at katalogets afledte baner og hastigheder og baner er fine,” siger han. “Men vi ved simpelthen ikke, hvilke der er gode, og hvilke der er dårlige.”Desuden siger Brun, at af de tusindvis af små ildkugler, der tidligere blev opdaget af andre uafhængige undersøgelser ved hjælp af jordbaserede kameraer og radarstationer, har ikke en klart udstillet en hyperbolsk bane. “Hvis en tiendedel eller en tyvendedel af en procent af befolkningen var hyperbolsk, som Loeb og Siraj hævder, ville du forvente at have et rimeligt antal hyperbolikker i dataene fra jordbaserede netværk-men det ser vi ikke.”
alligevel tilføjer brun, ” det er en fantastisk ting, at andre kommer fra forskellige discipliner og anvender deres egne tilgange til dette rige datasæt…. Interstellare meteoritter skal ramme Jordens atmosfære, og ildkugler er den naturlige måde at lede efter dem på. Vi skal bare finde dem overbevisende på måder, der ikke kan afvises som måleusikkerhed.”
dette er naturligvis en del af Loeb og Sirajs store plan. Det næste skridt i søgen efter interstellære meteorer, siger de, er at sikre, at potentielt hyperbolske ildkugler ikke kun kan opdages, men også karakteriseres. Observeret med det rigtige udstyr kan en ildkugles lys opdeles i et flerfarvet spektrum, der fungerer som en “stregkode” for at afsløre objektets kemiske sammensætning—en kritisk anelse om, hvorvidt det dannede sig omkring vores sol eller ej.
“hvert par år skulle vi have en af disse hyperbolske meteorer,” siger Loeb. “Hvis vi bare sikrer, at observatører markerer ildkugler med overskydende hastigheder, bør vi være i stand til at oprette spektroskopiske undersøgelser for at få hver enkelt spektrum, da det brænder op i atmosfæren og faktisk demonstrerer en oprindelse ud over vores solsystem. Det er bestemt noget, der er værd at investere i!”