a legtöbb szabvány szerint a tér rendkívül üres, négy köbméter térfogatonként átlagosan csak egy protont tartalmaz. Ebben az érthetetlenül elhagyatott és hatalmas kozmikus óceánban egész galaxisok hasonlítanak a tengeri hab szétszórt foltjaira—nem is beszélve a csillagokról, bolygókról és más kisebb tárgyakról, amelyek jelentéktelenné válnak az ürességgel szemben. Úgy tűnik, hogy a mélyben sodródó véletlenszerű anyagcsomók valahogy megtalálják egymást a csodával határosak.
mégis megtalálják egymást, és meglepő számban. A csillagok és a bolygók rutinszerűen kisebb objektumokat dobnak a csillagközi térbe, ami az orbitális mechanika elkerülhetetlen következménye. És az ‘Oumuamua felfedezése-egy titokzatos és a maga nemében első csillagközi objektum, amelyet véletlenül kémkedtek, amikor tavaly elhaladt a napunk mellett-ezt megerősíti. A statisztikai extrapolációk azt sugallják, hogy kvadrillió billió hasonló tárgy még láthatatlanul rejtőzhet a Tejútrendszer csillagai közötti sötét terekben, olyan sok, hogy mindig legyen egy ilyen messzi járókelő, aki a csillagunk körüli föld pályája által határolt fiktív gömbön repül. Becsült mérete nagyjából fél kilométer, az ‘ Oumuamua bizonyos szempontból a csillagközi jéghegy csúcsát képviseli; ugyanúgy, ahogy a homokszemek jelentősen meghaladják a tengerparton található nagy sziklákat, a galaxisban kóborló minden ‘Oumuamua méretű testnek soknak kell lennie, sokkal több tárgy még kisebb. A tudósok már sok mikroszkopikus csillagközi bevándorlóról tudnak-kozmikus sugarakról és mikron méretű Csillagpor-foltokról, amelyek időnként eltalálják az űrhajókat -, de az ‘Oumuamua-n kívül soha nem találtak semmi nagyobbat.
most két kutató—Avi Loeb, a Harvard Egyetem csillagászati tanszékének elnöke és Amir Siraj, a Harvard Egyetem hallgatója—azt állítja, hogy ez megváltozott, azzal érvelve, hogy a 2014 januárjában megfigyelt szerény meteor valójában egy másik csillag számkivetettje volt. Eredményüket az Astrophysical Journal Letters-ben lektorált publikációra benyújtott előzetes nyomtatásban részletezik. Ha megerősítik, a felfedezés új határt nyithat a csillagközi meteorok észlelésében és tanulmányozásában.
hiperbolikus állítás
“a probléma korábbi megközelítései olyanok voltak, mintha egy lámpaoszlop alatt keresnénk a kulcsokat, ahol a Napunk a környezetét megvilágító lámpa, az elhaladó csillagközi tárgyak pedig a kulcsok” – magyarázza Loeb. “Ez egy jó technika—így találták meg az” Oumuamua-t—, de valóban korlátozza az embert, különösen abban, hogy megpróbálja kitalálni egy tárgy összetételét.”
Tanulmányukhoz Loeb és Siraj egy másik módszert használt, több mint három évtizedes adatokban csillagközi objektumok bizonyítékait keresve a near Earth Object Studies (CNEOS) központból, a NASA által működtetett globális meteorkatalógusból, amelyet az Egyesült Államok kormányzati szenzorhálózatai észleltek.
mivel sokkal több csillagközi objektumnak kell lennie kisebb méretben, Loeb azt mondja: “jó esély van arra, hogy ezek meteorokként jelennek meg számunkra, mivel nagyobb az esélye annak, hogy keresztezik a Földet.”Egy meteor fényes nyomvonalának megfigyelése bolygónk légkörében nemcsak az objektum méretét és összetételét, hanem pályáját és sebességét is felfedheti a földhöz és a naphoz képest. Ha egy meteor következtetett bejövő sebessége meghaladja a kb 42 kilométer másodpercenként—a naprendszer menekülési sebessége a Föld közelében-pályája “hiperbolikusnak” tekinthető, vagyis “nem kötött” csillagközi járókelő lehetett, aki túl gyorsan haladt ahhoz, hogy a Nap gravitációja elfogja.
a CNEOS adatbázisban csak egy esemény teljesítette Loeb és Siraj konzervatív kritériumait: egy tűzgolyó Pápua Új-Guinea partjainál január 8-án, 2014-ben. A CNEOS adatainak elemzése szerint a meteor fél méter nagyságú volt, tömege közel 500 kilogramm volt, közel 44 kilométer / másodperc sebességgel lépett be a Föld légkörébe, mielőtt felrobbant volna magasan a Csendes-óceán felett. Sokatmondó, hogy a meteor nyomvonala azt mutatta, hogy nem hatott frontálisan a földre, ahogy azt egy gyorsan mozgó, de natív objektumtól elvárhatjuk, amely retrográd pályán van a csillagunk körül. Ehelyett úgy tűnt, hogy hátulról csapódott be, megelőzve bolygónkat, amikor a Föld a Nap körül mozgott-ami arra utal, hogy a naprendszerünkhöz viszonyított tényleges sebessége meghaladja a 60 kilométer másodpercenként. Loeb és Siraj nem talált korábbi közeli találkozást a Jupiterrel vagy más nagy testekkel, amelyek növelhették volna a sebességét.
az az eset, hogy a meteor egy másik csillag sziklája, szinte túl jónak tűnt ahhoz, hogy igaz legyen, különösen azért, mert a CNEOS-adatokat a legjobban óvatosan kell értelmezni. A katalógus elsődleges forrásai az amerikai hadsereg által üzemeltetett földmegfigyelő műholdak, amelyek képesek rögzíteni a bolygónk légkörébe belépő tűzgolyók fényességét, tájolását és időtartamát. Nemzetbiztonsági okokból a kormány megtagadja a műholdak titkos méréseinek lehetséges bizonytalansági forrásairól szóló információk kiadását.
“először nem hittem el” – mondja Siraj. Egy hétig Loeb-vel többször ellenőrizték a CNEOS-adatok elemzését, mindig ugyanarra a következtetésre jutva: a meteornak csillagközi eredetűnek kell lennie. Végül úgy döntöttek, hogy egy másik, sokkal jobban tanulmányozott eseményen tesztelik módszereiket-a 20 méteres meteor felett, amely 2013—ban felrobbant és pusztítást végzett az orosz Cseljabinszk városban. A cseljabinszki tűzgolyóról készült videofelvételek segítségével “módszereinkkel meghatároztuk a pályáját, és nagyon szoros volt a mérkőzés” – mondja Siraj. Amikor ezt megláttam, azt gondoltam: “Istenem, ez valóságos.'”
az élet csillagközi eredete?
a meteor becsült extrém sebessége nemcsak sokkal nagyobb volt, mint a Nap körül keringő tárgyaké, hanem jóval meghaladja azt, ami a Tejútrendszer vékony, csillagokkal teli korongján örvénylő más közeli rendszerekre jellemző lenne. Hogy, Loeb mondja, azt jelenti, hogy feltételezett csillagközi eredete határozottan egzotikus. “Vagy a galaxis vastag korongjában lévő csillagból származik, vagy a galaxis vékony korongjából származik, egy bolygórendszer belső régióiból, ahol az objektumok nagyobb sebességgel keringenek.”
a pár elemzése azt is sugallja, hogy az ilyen méretű csillagközi objektumok évtizedenként legalább egyszer ütköznek a földdel—vagyis talán csaknem félmilliárd esett le bolygónkra a 4,5 milliárd éves története során. Loeb és Siraj becslése szerint a hozzánk közeli csillagoknak életük során 0,2—20 Földtömegnyi ilyen objektumot kell kilökniük-és bármikor, millió nagyságrendben valahol a Föld Nap körüli pályáján belül kell lenniük.
az ilyen lehetőségek mély következményekkel járnak. “Ezen objektumok némelyike potenciálisan átviheti az életet a bolygórendszerek között” – mondja Loeb, utalva a pánspermia néven ismert széles elméletre (az ókori görög” minden mag”), amely azt állítja, hogy az élet először a világűrben kezdődött, és könnyen vándorolhat a bolygók között. Elvileg az idegen mikrobák, amelyek az űrbe robbantott sziklákban rejtőznek, óriási hatással vannak valamilyen életet hordozó világra, túlélhetnek egy csillagközi utazást és egy tüzes belépést a bolygó légkörébe. Egyes kutatók szerint ez megmagyarázhatja az élet korai megjelenését a Földön, amely a fosszilis adatok szerint megdöbbentő gyorsasággal történt több mint négymilliárd évvel ezelőtt, gyakorlatilag amint bolygónk elég hűvös lett ahhoz, hogy folyékony vizet szállítson. “Ha ez a meteor valóban csillagközi, akkor a koncepció bizonyítékát mutatja” – mondja Loeb. “Persze, elégett, de a nagyobb, ritkább nem fog. és nem kell minden évtizedben becsapódnunk ahhoz, hogy elültessük a korai földet.”
még ha Loeb és Siraj Meteora el is érte volna a Föld felszínét, a panspermia misztikus témájának más szakértői azt sugallják, hogy nem hozott volna semmit, ami élne vele. “Valószínűbb, hogy ez az objektum nem lakható (sokkal kevésbé lakott) testből származik, hanem egy fagyott, üstökösszerű test darabja”-mondja Benjamin Weiss, a Massachusetts Institute of Technology bolygókutatója és meteorit szakértője. Weiss szerint alapvetően problematikus az az állítás, miszerint ez a bizonyos űrkőzet csillagközi volt. “A használt meteorkatalógus nem jelent bizonytalanságot a bejövő sebességgel kapcsolatban” – jegyzi meg. “Ezeket a bizonytalanságokat számszerűsíteni kell, mielőtt ezt a meteort csillagközi csillagként lehet elfogadni.”
ismeretlen bizonytalanságok
ez is Paul Chodas, a NASA Jet Propulsion Laboratory CNEOS katalógusának vezetője. “Mi a CNEOS-nál egyszerűen közzétesszük a nekünk jelentett tűzgolyó adatokat; nincs Információnk a bizonytalanságokról” – mondja.
ez év márciusában Chodas elmondta, hogy a CNEOS más munkatársaival együtt a 2014—es Pápua új-guineai meteort potenciálisan csillagközi csillagként jelölték meg a pályájára vonatkozó saját számításaik alapján-de ezt az eredményt az adatok minőségével kapcsolatos aggályok miatt nem tették közzé. Loeb és Siraj” egészen rendkívüli “és” erősen spekulatív ” állítása csak néhány olyan számra épül, amelyek valószínűleg nagyon bizonytalanok.”(Tanulmányukban Loeb és Siraj idézik korábbi munkájukat, amelyek arról számoltak be, hogy a CNEOS katalógus tipikus bizonytalansága egy méter nagyságú meteor sebességével kapcsolatban kevesebb, mint egy kilométer másodpercenként-jelentéktelen eltolás csillagközi tűzgolyójuk hatalmas mért sebességében.)
a cneos fireball katalógus bizonytalanságairól kérdezve Lindley Johnson, a NASA ” Bolygóvédelmi tisztje “megjegyzi, hogy bejegyzései az adatok felhasználását” olyan módon képviselik, amelyet eredetileg soha nem terveztek.”Bár kezdetben a tűzgolyók idejének, helyének és energiaszintjének egyszerű listájaként fogták fel, több mint egy évtizeddel ezelőtt a katalógus megkezdte a különösen adatgazdag események sebességének és irányának becslését is, abban a reményben, hogy a kutatók ezeket az előrejelzéseket felhasználhatják a szárazföldön bekövetkezett nagy tűzgolyók meteorit törmelékmezőinek felkutatására. Hamarosan különösen merész elemzők használták ezeket az előrejelzéseket, hogy visszatekintsenek az időben, összerakva a meteorok lehetséges pályatörténetét, hogy összekapcsolják őket és az általuk előállított meteoritokat bizonyos aszteroidacsaládokkal. Ez “már kiterjesztette az adatok hitelességét minden igazán tudományosan érvényes felett” – mondja Johnson. “Most olyan gyenge adatok alapján akar spekulálni, hogy egyesek csillagközi tárgyak lehetnek? Ez valóban kiterjeszti a hitelességet számomra a törésponton túl.”
Peter Brown, a kanadai Nyugati Egyetem bolygócsillagásza és vezető meteorszakértője szerint annak ellenére, hogy a CNEOS katalógus átlagosan nagyon jó minőségű, egyetlen adatpont érvényessége—különösen a kisebb meteorok esetében—továbbra is kérdéses. “Statisztikailag úgy gondolom, hogy a katalógus származtatott pályái, sebességei és pályái rendben vannak” – mondja. “Egyszerűen nem tudjuk, melyik a jó és melyik a rossz.”Továbbá Brown azt mondja, hogy a több ezer kis tűzgolyó közül, amelyeket korábban más, független felmérések észleltek földi kamerákkal és radarállomásokkal, egyik sem mutatott egyértelműen hiperbolikus pályát. “Ha a lakosság egytizede vagy huszadik százaléka hiperbolikus volt, ahogy Loeb és Siraj állítja, akkor számíthat arra, hogy a földi hálózatok adataiban meglehetősen sok hiperbolikus lesz-de ezt nem látjuk.”
ennek ellenére Brown hozzáteszi: “fantasztikus dolog, hogy mások különböző tudományágakból származnak, és saját megközelítésüket alkalmazzák erre a gazdag adatkészletre…. A csillagközi meteoritok biztosan eltalálják a Föld légkörét, és a tűzgolyók a természetes módja annak, hogy megkeressük őket. Csak meg kell találni őket meggyőzően, oly módon, hogy nem lehet elutasítani a mérési bizonytalanságok.”
ez természetesen Loeb és Siraj nagy tervének része. Azt mondják, hogy a csillagközi meteorok keresésének következő lépése annak biztosítása, hogy a potenciálisan hiperbolikus tűzgolyókat ne csak észleljék, hanem jellemezzék is. A megfelelő felszereléssel megfigyelve a tűzgolyó fénye Többszínű spektrumra bontható, amely “vonalkódként” működik, hogy felfedje az objektum kémiai összetételét—kritikus nyom arra vonatkozóan, hogy a Nap körül alakult-e vagy sem.
“néhány évente kellene egy ilyen hiperbolikus Meteor” – mondja Loeb. “Ha csak biztosítjuk, hogy a megfigyelők túl nagy sebességgel jelezzék a tűzgolyókat, akkor képesek leszünk spektroszkópiai felméréseket készíteni, hogy mindegyik spektrum égjen a légkörben, és valóban bemutassuk a naprendszerünkön kívüli eredetet. Bizonyára ez az, amit érdemes befektetni!”