21. listopadu 2017

'Oumuamua - První posel z dálav


   Objevený teleskopem Pan-STARRS na Havaji; pojmenovaný havajským výrazem pro 'posla z dálky, který přichází jako první' - mezihvězdný balvan 1I/'Oumuamua nepřestává fascinovat astronomickou komunitu.

   Evropská jižní observatoř včera publikovala výsledky pozorování tohoto exo-asteroidu dalekohledem VLT. Nebesa nepřestávají překvapovat, jelikož tenhle mezihvězdný objekt se nepodobá ničemu, co jsme dosud viděli.

Umělecká představa extrémně protaženého balvanu 'Oumuamua
Credit: ESO / M. Kornmesser

   VLT potvrzuje a dále upřesňuje předchozí poznatky získané menšími dalekohledy. Tvar objektu je velmi protažený. Na délku měří zhruba 400 metrů a nejspíše se jedná o pevné kamenné, možná i kovové, těleso. Kosmickým zářením ošlehaný povrch má tmavě červenou barvu a netrousí se z něj žádná zrnka prachu. Rotační perioda tohoto vesmírného lingamu je 7,3 hodiny.

 
 

Jako kdyby Sluneční soustavou proletěl obří menhir.


Kombinovaný snímek z dalekohledů VLT a Gemini zachycuje pohyb 'Oumuamua mezi hvězdami.
Credit: ESO / K. Meech et al.

   Nedávnou historii objevu první planetky z vnějšího prostoru shrnuje a další informace doplňuje tradičně čtivý článek na blogu Planetary Mechanics: An interstellar asteroid.
   Podobnost celé události se sci-fi příběhem Arthura C. Clarka 'Setkání s Rámou' poeticky popisuje článek na blogu Systemic. Na stejném blogu se Greg Laughlin(@zamýšlí nejen nad vzácností tohoto setkání z pohledu samotného asteroidu (ten se pravděpodobně takhle těsně k žádné další hvězdě nepřiblíží po následující kvadriliony let), ale také nad nepřeberným množstvím podobných objektů, které musí samostatně bloumat Galaxií.
   Další shrnutí informací známých krátce po objevu 'Oumuamua nabízí příspěvek do časopisu Nature: Discovery and Characterization of the First Known Interstellar Object. K zakoupení je pak aktuální recenzovaná publikace od stejného týmu autorů: A brief visit from a red and extremely elongated interstellar asteroid.
   Po původu mezihvězdného nomáda pátrali astronomové z Poznańské univerzity a z Polské akademie věd. Jako docela slibný kandidát se jeví hvězdný systém Ross 780. Jejich detektivní práce je k nastudování zde: On the dynamical history of the recently discovered interstellar object A/2017 U1 – where does it come from?
   A konečně článek v češtině ke včerejší tiskové zprávě nabízí například portál Náš Vesmír: ESO: 'Oumuamua se nepodobá žádnému známému tělesu ze Sluneční soustavy. O mezihvězdném poutníkovi však píše i Česká televize nebo Lidovky.


17. listopadu 2017

Mezihvězdná návštěva


   Během září a října prosvištěl Sluneční soustavou první zaznamenaný objekt s nepochybně mezihvězdným původem. S excentricitou dráhy 1,19 byl nejprve považován za kometu a označen C/2017 U1. Další pozorování však žádnou kometární aktivitu neodhalila, a tak byl objekt překlasifikován na asteroid A/2017 U1. Když se však definitivně potvrdila hyperbolická dráha tělesa, usnesla se Mezinárodní astronomická unie zavést pro podobné objekty novou kategorii označovanou písmenem I (=interstellar). Prvnímu mezihvězdnému návštěvníkovi pak kromě katalogového čísla přidělila rovnou i jméno: 

1I/'Oumuamua

   Na začátek se sluší poznamenat, že 'Oumuamua není úplně prvním vzorkem mezihvězdné hmoty, který máme k dispozici. Dokonce přímo v pozemských laboratořích se totiž nachází několik zrníček prachu, která z kosmu dopravila americká sonda Stardust. Úkolem mise sice tehdy bylo nasbírat hlavně kometární prach z kómy vlasatice 81P/Wild-2, ale sonda dostála i svému jménu, když se mezi pochytanými vzorky našlo i několik zrn, která sběrné zařízení zasáhla takovou rychlostí, že se může  jednat pouze o mezihvězdný prach.
   Dále také mnoho v historii pozorovaných komet nabralo průletem u Slunce takovou rychlost, že nadobro opouští naší Soustavu. Jejich původ je ovšem obvykle přisuzován do Oortova oblaku, jenž Sluneční soustavu obklopuje na hranicích gravitačního vlivu Slunce. O jedné takové kometě z nedávné minulosti jsem dříve sestavil dvě galerie: Mezihvězdná cestovatelka & Setkání s Catalinou

   Nicméně zpátky k aktuálnímu exo-asteroidu. Před přiblížením měl vůči Sluneční soustavě rychlost 26 km za sekundu, zatímco při největším přiblížení ke Slunci dosáhl vůči naší hvězdě rychlosti 88 km za sekundu. Navzdory tomu, že 'Oumuamua byl objeven až po průletu perihelem a dokonce i několik dní po největším přiblížení k Zemi, obrátilo k tomuto cizímu tělesu své zraky mnoho astronomů. Jen v sekci planetární astrofyziky na arXivu se během dvou týdnů objevilo hned třináct vědeckých prací!


  • Porovnáním rychlostních vektorů vylučuje tato publikace původ 'Oumuamuy v systému Alfa Centauri i souvislost s několika dalšími blízkými hvězdami.



  • Tato práce poukazuje na to, že 'Oumuamua skutečně vyčnívá i mezi ostatními objekty s únikovou rychlostí. Z více než tří stovek známých hyperbolických komet má pouze pět objektů excentricitu dráhy větší než 1,01, zatímco excentricita 'Oumuamuy  je 1,19. Ani další orbitální parametry nevykazují žádnou souvislost se známými uprchlíky ze Sluneční soustavy.


  • Prvotní spektrální analýza ukazuje na červené zbarvení objektu, ale nezachycuje žádné výrazné absorpční čáry, které by nám ho umožnily lépe charakterizovat.



The rotation period and shape of the hyperbolic asteroid A/2017 U1 from its lightcurve
  • Dvě a půl hodiny expozičního času na 4,3 metrovém dalekohledu neodhalila kolem tělesa žádnou komu ani ohon; zatímco naměřená světelná křivka vylučuje rotační periodu kratší než 3 až 5 hodin. Rozměry by měly být 90-180 metrů a planetka je pravděpodobně protažená s poměrem os alespoň 3:1.



  • Zamyšlení nad původem exo-asteroidu, který mohl být zhruba před 40 miliony let vymrštěn z hvězdných asociací Carina/Columba, kde (jelikož spektrum objektu nevykazuje přítomnost ledu) vznikl uvnitř sněžné čáry okolo nějaké hvězdy. Úvaha také nabádá ke sledování oblasti oblohy, ze které k nám 'Oumuamua přiletěl, protože očekává další návštěvníky z tohoto směru.
  • Tuto studii dále rozebírá článek na Centauri Dreams: An Origin for a Far Traveling Asteroid


  • Jediný případ extra-solárního asteroidu sice není příliš reprezentativní vzorek pro vyvozování závěrů, přesto se tato práce pokouší odhadovat celkový počet takových těles v celé Galaxii a dokonce vyvozuje existenci dosud neobjevené populace exoplanet.


  • Vize na hranici technologických možností o tom, co by obnášelo vyslat k prolétající exo-planetce průzkumnou robotickou misi.
  • Tyto odvážné myšlenky dále rozvíjí stejnojmenný článek na Centauri Dreams.



  • Studie předpovídá, že až začne oblohu skenovat budovaný přehlídkový dalekohled LSST, budeme objevovat zhruba jednu prolétající extra-solární planetku každý rok. Více a více individuálních detekcí nám postupně poskytne data pro vylaďování našich modelů vzniku planetárních systémů.


  • Jedná se o rozbor možných scénářů původu objektu 1I/'Oumuamua
  • Publikace také na základě pozorování exo-planetky předpokládá bohatou populaci asteroidálních objektů napříč mezihvězdným prostorem, což i odpovídá simulacím Galaxie založeným na datech od astrometrické družice Gaia. Autoři dále uvádějí zajímavost, že 'Oumuamua před 1,3 miliónu let proletěla půl světelného roku od jiné hvězdy v našem galaktickém okolí.


  • Další pozorování pětimetrovým dalekohledem potvrzují stelární povahu objektu - tedy žádná detekovaná kometární aktivita. Spektrální rozbor podporuje myšlenku, že se 'Oumuamua kdysi dávno nacházel v teplejším prostředí, kde přišel o těkavé a organické látky, ale že už velmi dlouho putuje mezihvězdným prostorem osamoceně.
  • Dle očekávání nebyla v souvislosti s prolétajícím návštěvníkem pozorována žádná zvýšená meteorická aktivita v zemské atmosféře.



  • Fotometrická analýza 3,5 metrovým teleskopem APO dále potvrzuje červené zbarvení objektu, žádnou kometární aktivitu a značně protažený tvar. Rotační perioda se zdá být lehce přes 8 hodin. Aby takový objekt vydržel pohromadě, jeho hustota by měla být větší než 1 gram na krychlový centimetr.


  • Pozorování dalšími teleskopy potvrzuje předchozí zjištění. Do červena laděné spektrum objektu se blíží spíše Jupiterovým trojanům typu D než velmi červeným objektům Kuiperova pásu. Při otáčení kolísá jasnost tělesa o dvě magnitudy. Pokud by to bylo způsobeno pouze silně protaženým tvarem planetky, odpovídaly by tomu rozměry 230×35 metrů.



  • Osmihodinovou periodu, protažený tvar a načervenalou barvu potvrzují i pozorování osmimetrovým dalekohledem Gemini North. Studie se zaměřuje hlavně na porovnání barevných vlastností 'Oumuamuy s objekty Sluneční soustavy.



Na závěr přikládám pár videí o našem prvním mezihvězdném návštěvníkovi a také odkazy na několik článků ze zahraničních i českých webů.