— Published on 30/01/2019 / Bug.hr.
ʻOumuamua, prvi detektirani interstelarni objekt koji je prošao kroz Sunčev sustav, sada je izvan dosega teleskopa; pretpostavka da se radi o napravi izvanzemaljske civilizacije i nije tako besmislena
Ono što smo u školi mogli naučiti o građi Sunčevog sustava – u okviru predmeta zemljopis ili geografija – svodi se više-manje na imenovanje središnje zvijezde, Sunca, i nabrajanje osam planeta: Merkura, Venere, Zemlje, Marsa, Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna. Prije 2006. godine na popisu planeta bio je i Pluton. Prema novoj klasifikaciji Pluton nije kategoriziran kao planet nego kao patuljasti planet. Osim Plutona, na službenom popisu te kategorije su još četiri tijela: Ceres, Haumea, Makemake i Eris. No, procjenjuje sa da bi patuljastih planeta moglo biti čak stotinjak.
Pluton nije izgubio status planeta zato što astronomi pojma nemaju, pa su jučer tvrdili jedno a danas drugo. Izgubio je status planeta zato što je naše znanje o Sunčevom sustavu sada puno veće nego ranije. Daleko više znamo o građi i razvoju planetarnih sustava, i našeg vlastitog i sustava oko drugih zvijezda. Prije 30 godina smo o ekstrasolarnim planetima mogli samo spekulirati. Do danas smo ih pouzdano detektirali skoro 4000. Zato je pojam planeta s punim pravom redefiniran. To je u znanosti uobičajeno.
No, Pluton je za ovu priču bitan samo zato što prirodno upućuje na činjenicu da Sunčev sustav ne završava s Plutonom. Ne bi bilo pretjerano reći da tamo tek počinje, barem što se dimenzija tiče. Naime, osim Sunca, planeta (i njihovih satelita) te patuljastih planeta, Sunčev sustav sadrži ogroman broj malih tijela, milijune ili milijarde, ovisi do koje veličine brojimo. Ta mala tijela su uglavnom asteroidi i kometi.
Asteroide najprije nalazimo u asteroidnom pojasu, između orbite Marsa i orbite Jupitera. Tamo se nalazi i Ceres, jedini patuljasti planet koji je bliže od Neptuna. Pravi zvjerinjak počinje iza orbite Neptuna, u području koje nazivamo Kuiperovim pojasom. Tamo su još četiri poznata patuljasta planeta, među kojima i Pluton, vjerojatno mnogi zasad nepoznati patuljasti planeti i veliki broj tijela koja mogu imati svojstva asteroida i kometa te koja nazivamo transneptunskim objektima. Da bismo dobili predodžbu o veličini tog dijela Sunčevog sustava, trebamo uvesti mjernu jedinicu za udaljenost koja je prikladnija od metra ili kilometra.
Prosječnu udaljenost od Zemlje do Sunca nazivamo astronomskom jedinicom. Ona iznosi otprilike 150 milijuna kilometara i zapisuje se kao AU. Zemlja je od Sunca udaljena 1 AU. Neptunova orbita od Sunca je udaljena 30 AU. Kuiperov pojas proteže se od 30 AU do približno 50 AU. Sličan je asteroidnom pojasu, ali oko 20 puta širi i oko 200 puta masivniji. No, to je prava sitnica prema onome što tek slijedi. Od otprilike 2000 AU do možda čak 200 000 AU proteže se ne disk nego kuglasto područje koje nazivamo Oortovim oblakom. Procjenjuje se da sadrži bilijun (milijun milijuna) tijela većih od 1 km. Mnoga od tih tijela su kometi.
I sad dolazi važan zaključak: 200 000 AU je oko tri svjetlosne godine, a to je više od pola puta do prve susjedne zvijezde, Proxime Centauri. Za tu zvijezdu znamo ne samo da ima planetarni sustav nego i jedan od planeta vrlo sličan Zemlji, o čemu sam za Bug pisao u članku Proxima Centaura b: Crvena točka u beskraju. Razumno je onda pretpostaviti da i Proxima Centauri ima svoj Oortov oblak. Vanjski objekti iz tog oblaka, koji su slabo gravitacijski vezani za matičnu zvijezdu, mogu prijeći u drugi zvjezdani sustav. I eto nam uljeza. Ta je pojava očekivana, samo dosad nije bila opažena. Sve do dolaska objekta ʻOumuamua.
Uljez s druge zvijezde
Nameće se pitanje: kako prepoznati komet ili asteroid iz Sunčevog sustava od kometa ili asteroida koji je došao iz drugog zvjezdanog sustava? Prilično jednostavno. Putanje vezanih objekata su zatvorene. Za komete iz Oortovog oblaka putanje su jako izdužene elipse. Interstelarni objekt, koji samo jednom prolazi kroz Sunčev sustav, ima otvorenu, hiperboličnu orbitu. Doduše, moguće je i da naš komet, zbog međudjelovanja s nekim drugim tijelom Sunčevog sustava uđe u otvorenu orbitu pa kasnije napusti Sunčev sustav. A moguće je i da objekt koji je stigao iz drugog zvjezdanog sustava bude gravitacijski zarobljen odnosno da uđe u zatvorenu orbitu. No, postoje i drugi pokazatelji, osim otvorenosti orbite. Primjerice, uljez obično ima i dosta veću prosječnu brzinu.
U svakom slučaju, objekt službeno nazvan 1I/2017 U1 ali poznatiji kao ʻOumuamua, kojeg je 19. listopada 2017. otkrio Robert Weryk s opservatorija na Havajima, definitivno je prepoznat kao interstelarni objekt. Ušao je izvana u Sunčev sustav i nakon prolaska blizu Sunca započeo svoj izlazak iz Sunčevog sustava. U siječnju 2019. udaljio se toliko da, s obzirom na svoju veličinu, više nije u dosegu ni najvećih teleskopa. Njegov položaj, s obzirom na Sunčev sustav, za odabrani datum možete pogledati na mrežnoj stranici The Sky Live.
Zadnjih godinu dana o tom se "uljezu s druge zvijezde" puno pisalo. S pravom. 1I/2017 U1 je, blago rečeno, vrlo neobičan. Najprije, objekt je relativno mali (s obzirom na tipični komet čija je jezgra veličine nekoliko kilometara). Mali objekti su očekivano nepravilni. Recimo, krumpirasti. Ali, kad biste našli krumpir koji ima širinu i visinu oko 5 cm, ali duljinu oko pola metra, rekli biste da je vrlo neobičan. ʻOumuamua je navodno takav, vrlo duguljasti, oko 50 m x 50 m x 500 m. Kažem navodno zato što ta procjena nije baš pouzdana. Objekt nije izravno snimljen, dimenzije su procijenjene na temelju varijacija sjaja i određenih pretpostavki o mogućem sastavu. Nadalje, objekt pri prolasku kraj Sunca nije razvio rep. To nam govori da se radi o čvrstom tijelu čiji je sastav uglavnom metalni, a ne o "prljavoj ledenog grudi". Naime, rep čine čestice prašine i plina koje Sunčeva toplina odvaja s jezgre kometa i koje Sunčev vjetar otpuhuje. Zamislite, dakle, mali duguljasti metalni objekt. Jeste? Priznajte da vidite svemirski brod.
Ali to nije sve. Sad ćemo tek podrgrijati priču. Zamislite ovakvu situaciju. U noći, u daljini, na površini rijeke opažate mali objekt koji se giba. Možda je grana (prirodni i bezopasni objekt), a možda i torpedo (umjetni objekt koji je tu zbog nečijih opasnih namjera). Predaleko je da biste razaznali o čemu se radi. Ali, možete pratiti putanju. Ako objekt slijedi očekivanu putanju koju određuje tok rijeke, onda je vjerojatno grana. Ali ako skrene s te putanje, onda ima neki vlastiti pogon pa sigurno nije grana. Istu strategiju možemo primijeniti i na ʻOumuamua. Iz nekoliko mjerenja položaja i brzine u gravitacijskom polju možemo pouzdano predvidjeti kud tijelo mora dalje ići. Ako skrene s predviđene putanje onda ima izvor ubrzanja koji nije gravitacijski. Trebam li uopće reći što je napravio ʻOumuamua? Skrenuo je.
.
Hipoteza solarnog jedra
Skretanje je očekivano za aktivne komete. Naime, izbacivanje materijala koji formira rep kometa djeluje kao da objekt ima vlastiti pogon. Ta je pojava predviđena i opažena. Problem je, međutim, što ʻOumuamua nije aktivni komet. Njegovo skretanje uzrokovano je nečim drugim.
Shmuel Bialy i Abraham Loeb iz Centra za astrofiziku Harvard Smithsonian objavili su krajem prošle godine, u uglednom znanstvenom časopisu The Astrophysical Journal Letters, članak u kojem su iznimno pažljivo i stručno razmotrili pitanje može li se čudno ubrzanje objakta ʻOumuamua objasniti tlakom Sunčevog zračenja. Pokazalo se da može, ali objekt tada mora biti još čudnijeg oblika: milimetarski tanak, a površine recimo stotinjak kvadratnih metara. Ako se sjećate priloga Razvoj svemirskih jedrilica za putovanje do zvijezda započeo je idejom starom stotinu godina koji je za Bug prošle godine napisao Nenad Raos, onda imate ideju što bi to moglo biti – solarno jedro. Ako je to stvarno solarno jedro koje je izradila neka izvanzemaljska civilizacija, onda – s obzirom na opažene varijacije u krivulji sjaja – to jedro rotira na takav način da moramo zaključiti da više nije u funkciji. Drugim riječima, u tom slučaju nam je doletio komad smeća s druge zvijezde. Krasno.