etter de fleste standarder er plassen overmåte tom, og inneholder i gjennomsnitt bare ett proton per fire kubikkmeter volum. I dette kosmiske havet, så ufattelig øde og enorme, er hele galakser beslektet med spredte flekker av sjøskum—for ikke å nevne stjernene, planetene og andre mindre gjenstander som falmer til ubetydelighet mot tomrummet. For tilfeldige klumper av materie drift i dypet å liksom finne hverandre synes å grensen på mirakuløse.
likevel finner de hverandre de gjør, og i overraskende tall. Stjerner og planeter kaster rutinemessig mindre objekter inn i det interstellare rom som en uunngåelig konsekvens av banemekanikken. Og den nylige oppdagelsen av ‘ Oumuamua-et mystisk og første av sitt slag interstellært objekt spionert ved en tilfeldighet da den passerte nær vår sol i fjor-bekrefter så mye. Statistiske ekstrapoleringer tyder på at en quadrillion trillion lignende gjenstander kan lure seg ennå usett i de mørke romene mellom Stjernene I Melkeveien, så mange at det alltid skal være en slik fjerntliggende forbipasserende som flyr gjennom den teoretiske sfæren som er begrenset Av Jordens bane rundt vår stjerne. Med en estimert størrelse på omtrent en halv kilometer representerer ‘Oumuamua i noen henseender spissen av det interstellare isfjellet; akkurat som sandkorn i stor grad overstiger store bergarter på en strand, for hver ‘Oumuamua-størrelse kropp som vandrer galaksen, bør det være mange, mange flere gjenstander enda mindre. Forskere vet allerede om mange mikroskopiske interstellare innvandrere-kosmiske stråler og mikronformede flekker av stjernestøv som noen ganger rammer romfartøy – men annet enn ‘ Oumuamua, har ikke noe større blitt funnet.
nå sier to forskere—Avi Loeb, styreleder for astronomi Ved Harvard University, Og Harvard undergraduate Amir Siraj—at det har endret seg, og hevder at en beskjeden meteor observert i januar 2014 faktisk var en utstødt fra en annen stjerne. De beskriver deres resultat i et preprint sendt for peer-reviewed publikasjon I Astrophysical Journal Letters. Hvis bekreftet, kan funnet bidra til å åpne en ny grense i deteksjon og studier av interstellare meteorer.
En Hyperbolsk Påstand
«Tidligere tilnærminger til dette problemet var som å lete etter nøklene dine under en lyktestolpe, hvor solen vår er lampen som belyser omgivelsene og passerer interstellare objekter er nøklene,» Forklarer Loeb. «Det er en god teknikk—det er hvordan ‘Oumuamua ble funnet—men det begrenser deg virkelig, spesielt i å prøve å finne ut et objekts sammensetning.»
For studien brukte Loeb Og Siraj en annen metode, og lette etter bevis på interstellare objekter i mer enn tre tiår med data Fra Center For Near Earth Object Studies (CNEOS), EN NASA-drevet global katalog av meteorer oppdaget av nettverk AV amerikanske regjeringssensorer.
Fordi Det burde være mange flere interstellare objekter i mindre størrelser, Sier Loeb, » Det er en god sjanse for at de vil se ut som meteorer, siden sjansene for at de krysser Jorden er høyere.»Overvåking av en meteors lyse sti når den brenner opp i planetens atmosfære, kan avsløre ikke bare objektets størrelse og sammensetning, men også bane og hastighet i forhold til Jorden og solen. Hvis en meteors antatte innkommende hastighet overstiger omtrent 42 kilometer per sekund-solsystemets flukthastighet I Jordens nærhet-kan banen betraktes som «hyperbolsk», noe som betyr at det kunne ha vært en «ubundet» interstellar forbipasserende som beveger seg for fort til å bli fanget av solens tyngdekraft.
Bare en hendelse i cneos-databasen møtte Loeb og Sirajs konservative kriterier: en ildkule utenfor kysten av Papua Ny-Guinea 8.januar 2014. Ifølge parets analyse AV CNEOS-dataene var meteoren en halv meter i størrelse og masset nesten 500 kilo, og kom inn I Jordens atmosfære på nesten 44 kilometer per sekund før den eksploderte høyt over Stillehavet. Tellingly viste meteorens sti at den ikke hadde påvirket Jorden på hodet, som man kunne forvente av et raskt bevegelig, men innfødt objekt i en retrograd bane rundt vår stjerne. I stedet syntes det å ha swooped inn bakfra, og tok over planeten vår da Jorden beveget seg rundt solen-noe som tyder på at den faktiske hastigheten i forhold til vårt solsystem hadde vært i blærende over 60 kilometer per sekund. Loeb og Siraj rekonstruerte objektets mest sannsynlige vei til Jorden, og fant ingen tidligere nærkontakt Med Jupiter eller andre store legemer som kunne ha økt hastigheten.
saken for meteoren som en stein fra en annen stjerne virket nesten for god til å være sant, spesielt siden CNEOS-data best tolkes med forsiktighet. Katalogens primære kilder er klassifisert Jordobservasjonssatellitter som drives AV DET AMERIKANSKE militæret, som kan registrere lysstyrken, orienteringen og varigheten av ildkuler som kommer inn i planetens atmosfære. Av hensyn til nasjonal sikkerhet nekter regjeringen å gi ut informasjon om potensielle kilder til usikkerhet i satellittenes hemmelige målinger.
«først trodde jeg det ikke,» Sier Siraj. I en uke sjekket han og Loeb gjentatte ganger sin analyse AV CNEOS-dataene, og kom alltid til samme konklusjon: meteoren må ha hatt interstellar opprinnelse. Til slutt valgte de å teste sine metoder på en annen, mye mer godt studert hendelse-den 20 meter store meteoren som eksploderte over og ødela den russiske byen Chelyabinsk i 2013. Ved hjelp av videoopptak Av Chelyabinsk fireball, «vi avledet sin bane ved hjelp av våre metoder, og Det var en veldig nær kamp,» Sier Siraj. – Da jeg så det, tenkte jeg: «herregud, dette er virkelig.'»
En Interstellar Opprinnelse Av Livet?
meteorens estimerte ekstreme hastighet var ikke bare mye høyere enn for objekter i bane rundt solen, men også godt over det som ville være typisk for andre nærliggende systemer som virvlet gjennom Melkeveiens tynne, stjernespekkede skive. At, Loeb sier, betyr sin antatte interstellar opprinnelse er desidert eksotisk. «Enten kom den fra en stjerne i galaksens tykke skive,» sier han, » eller den kom fra galaksens tynne skive, fra indre regioner av et planetarisk system hvor objekter går i bane med høyere hastigheter.»
parets analyse antyder også interstellare objekter av denne skalaen treffer Jorden minst en gang per tiår—noe som betyr at kanskje nesten en halv milliard har regnet ned på planeten vår gjennom sin 4,5 milliarder år lange historie. Stjerner nær vår egen bør kaste ut hvor som helst mellom 0, 2 og 20 Jordmasser av slike gjenstander i løpet av deres liv, Loeb og Siraj estimerer—og Når som helst, i størrelsesorden en million bør være et sted innenfor Jordens bane rundt solen.
slike muligheter har dype implikasjoner. «Noen av disse objektene kan potensielt overføre liv mellom planetsystemer,» Sier Loeb, og refererer til en bred teori kjent som panspermia (gammel gresk for «alle frø») som sier at livet først begynte i verdensrommet og lett kan migrere mellom planeter. I prinsippet kan fremmede mikrober skjermet i bergarter sprengt ut i rommet av en gigantisk innvirkning på noen livbærende verden, overleve en interstellar reise og en brennende inntreden i en planets atmosfære. Noen forskere har hevdet at dette kan til og med forklare livets tidlige fremvekst på Jorden, som fossilregistreringen antyder skjedde med sjokkerende hurtighet for mer enn fire milliarder år siden, praktisk talt så snart planeten vår ble kult nok til å ha flytende vann. «Hvis denne meteoren faktisk er interstellar, viser den et bevis på konsept,» Sier Loeb. «Jo, det brant opp, men større, sjeldnere vil det ikke. Og vi trenger ikke en innvirkning hvert tiår for å så den tidlige Jorden.»
Selv Om loeb Og Sirajs meteor hadde klart Å nå Jordens overflate, foreslår andre eksperter i panspermia at det ikke ville ha brakt noe som lever med Det. «Mer sannsynlig er dette objektet ikke fra en beboelig (mye mindre bebodd) kropp, men er snarere et stykke av en frossen, kometlignende kropp,» Sier Benjamin Weiss, planetforsker og meteorittekspert Ved Massachusetts Institute of Technology. Mer fundamentalt, Sier Weiss, påstanden om at denne spesielle romstenen var interstellar, er problematisk. «Meteor-katalogen som brukes, rapporterer ikke usikkerhet om innkommende hastighet,» bemerker han. «Disse usikkerhetene må kvantifiseres før denne meteoren kan aksepteres som interstellar.»
Ukjente Usikkerheter
Det er også utsikten Over Paul Chodas, CNEOS-katalogens leder VED NASAS Jet Propulsion Laboratory. «VI på CNEOS legger bare inn fireball-dataene som er rapportert til oss; vi har ingen informasjon om usikkerhetene,» sier han.
I Mars i år sier Chodas at han og andre cneos-medarbeidere flagget 2014s Papua New Guinea meteor som potensielt interstellar basert på egne beregninger av sin bane—men publiserte ikke det resultatet på grunn av bekymringer om dataens kvalitet. Loeb Og Sirajs» ganske ekstraordinære «og» svært spekulative «krav, sier han,» er basert på bare noen få tall som sannsynligvis er svært usikre.»(I deres papir citerer Loeb og Siraj tidligere arbeid som rapporterer AT CNEOS-katalogens typiske usikkerhet for hastigheten til en meterstørrelse meteor er mindre enn en kilometer per sekund – en ubetydelig forskyvning i den enorme målte hastigheten til kandidaten interstellar fireball.)
Spurt om usikkerheter I cneos fireball-katalogen, Bemerker Lindley Johnson, NASAS «planetary defense officer», at oppføringene representerer bruken av data «på en måte det aldri var opprinnelig ment.»Selv om det opprinnelig ble oppfattet som en enkel liste over fireball-tider, steder og energinivåer, for mer enn et tiår siden, begynte katalogen også å inkorporere estimater av hastighet og retning for spesielt datarike hendelser, i håp om at forskere kunne bruke disse projeksjonene til å spore meteorittfeltfelt fra store ildkuler som skjedde over land. Snart brukte spesielt dristige analytikere disse projeksjonene til å se tilbake i tid, og satte sammen de potensielle banehistoriene til meteorer for å knytte dem og eventuelle meteoritter de produserte til bestemte familier av asteroider. Det var «allerede strekker troverdighet i dataene utover noe virkelig vitenskapelig gyldig,» Sier Johnson. «Nå ønsker å spekulere basert på slike spinkel data som noen kan være interstellare objekter? Det strekker virkelig troverdigheten forbi bristepunktet for meg.»
Peter Brown, en planetarisk astronom og ledende meteorekspert ved Canadas Western University, sier at SELV OM CNEOS-katalogen i gjennomsnitt er av meget høy kvalitet, er gyldigheten av et enkelt datapunkt—spesielt for mindre meteorer—fortsatt tvilsom. «Statistisk tror jeg katalogens avledede baner og hastigheter og baner er fine,» sier han. «Men vi vet ganske enkelt ikke hvilke som er gode og hvilke som er dårlige.»Videre Sier Brown, av de tusenvis av små ildkuler som tidligere ble oppdaget av andre uavhengige undersøkelser ved hjelp av bakkebaserte kameraer og radarstasjoner, har ikke en tydelig utstilt en hyperbolsk bane. «Hvis en tiendedel eller en tjue prosent av befolkningen var hyperbolsk som Loeb og Siraj hevder, ville du forvente å ha et stort antall hyperbolikker i dataene fra bakkebaserte nettverk – men vi ser ikke det—»
Likevel legger Brown til, » Det er en fantastisk ting at andre kommer fra forskjellige disipliner og bruker sine egne tilnærminger til dette rike datasettet…. Interstellare meteoritter må treffe Jordens atmosfære, og ildkuler er den naturlige måten å lete etter dem. Vi må bare finne dem overbevisende, på måter som ikke kan avvises som måleusikkerhet.»
dette er naturligvis En del Av Loeb Og Sirajs store plan. Det neste trinnet i jakten på interstellare meteorer, sier de, er å sikre at potensielt hyperbolske ildkuler ikke bare kan oppdages, men også karakteriseres. Observert med riktig utstyr, kan en ildkule lys brytes opp i et flerfarget spektrum som fungerer som en «strekkode» for å avsløre objektets kjemiske sammensetning-en kritisk anelse om hvorvidt det dannet rundt vår sol.
» hvert par år bør Vi ha en av disse hyperbolske meteorene,» Sier Loeb. «Hvis vi bare sørger for at observatører flagger ildkuler med overskytende hastigheter, bør vi kunne sette opp spektroskopiske undersøkelser for å få hver enkelt spektrum som det brenner opp i atmosfæren og faktisk demonstrere en opprinnelse utenfor vårt solsystem. Sikkert er dette noe verdt å investere i!»