天文学者は星間小惑星「オウムアムア」をそのホームシステムに追跡しています

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2017年10月19日、ハワイのパノラマ測量望遠鏡とRapid Response System-1(Pan-STARRS-1)は、星間小惑星I / 2017 U1(別名。Oumuamua)の初めての検出を発表しました。それ以来、小惑星の起源、星間空間で何が発生したか、その真の性質(彗星か小惑星か)、およびそれが異星人の宇宙船かどうか(そうではない)を決定するために、複数の研究が行われてきました。

この間ずっと、「オウムアムア」の起源の問題は未解決のままでした。それがライラ星座の方向、おそらくベガシステムから来たという理論を超えて、決定的な答えはありませんでした。幸いにも、マックスプランク天文学研究所(MPIA)の研究者が率いる国際チームは、オウムアムアを追跡し、その起源を4つの星系に絞り込みました。

彼らの発見を説明する研究-「星間物体のもっともらしい家の星ガイアDR2で発見されたオウムアムア」と題された研究-は最近、 天体物理ジャーナル。この研究は、マックスプランクインスティテュートオブアストロノミーのコーリンベイラージョーンズ氏が主導し、NASAのジェット推進研究所、ESAのSSA-NEOコーディネーションセンター、ヨーロッパ南部天文台(ESO)、サウスウエスト研究所(SwRI)、および複数の大学や研究機関。

「オウムアムア」がその恒星間移動を開始した場所(100万年以上前)に戻るために、チームはESAのデータの2回目のリリースに依存していました ガイア 衛星 (Gaia DR2)。オウムアムアがどこから来たのかを突き止めようとする研究が過去に行われましたが(その1つはバイナリシステムに由来すると思われます)、もっともらしい場所を提供することはできませんでした。

この理由は、太陽系内の「オウムアムア」軌道についての仮定に関係していました。これは、太陽の重力の影響下でオブジェクトが排他的に移動した結果ではありませんでした。 ESAの天文学者であるマルコミケリが率いる2018年の研究が示したように、「オウムアムアは太陽に近いときに追加の加速源を経験していました。

最も可能性の高い説明は、「オブジェクトが太陽に近づくと、Oumuamuaがガス放出を起こし、凍結した揮発性物質(つまり、水、二酸化炭素、メタン、アンモニアなど)が昇華するというものでした。この動作は彗星と一致しており、少量の加速が追加されます。最初は気づかれないほど弱かったはずですが、「オウムアムア軌道」を逆追跡するときに無視するには強すぎます。

この追加された加速度を「オウムアムア」が太陽系を通過する際に考慮に入れることにより、ベイラージョーンズと彼の同僚は、星間小惑星が太陽系に入ったときの方向と速度の正確な推定値を得ることができました。ただし、これはパズルの一部にすぎず、チームは「オウムアムアが途中で遭遇したものと、それが小惑星の軌道をどのように変更したのかを判断する必要もありました。

これに答えるために、ベイラージョーンズと彼の同僚は、13億個の星の距離、位置、運動に関する正確な情報を含む、ガイアのDR2のデータを利用しました。 Bailer-Jonesは、科学コミュニティで使用するためのGaiaデータの準備を担当するグループのリーダーとして、この特定のデータセットにすでに精通していました。

DR2には、700万個のこれらの星の半径方向の速度(つまり、私たちに向かう星と遠ざかる星の動き)に関する情報も含まれています。チームはSimbadデータベースを使用して、さらに22万個の星の天文学データと組み合わせましたその後、チームは、「オウムアムアと研究対象のすべての星の両方が直線に沿って一定の速度で移動する単純化されたシナリオを作成しました。

このことから、彼らは、「オウムアムア」が太陽系に移動したときに、「オウムアムア」と密接に遭遇した可能性が高い星が4500個あると判断しました。最後のステップは、これらの星と「オウムアムア」の過去の動きを、銀河のポテンシャル(私たちの銀河内のすべての物質の重力の影響)を平滑化したバージョンを使用して追跡することでした。

以前の研究では、「オウムアムアは惑星形成段階で、そのホームスター」の惑星系から排出されたことが示唆されています。これらの研究はまた、「オウムアムアとそのホームスターの相対速度は、当時は比較的遅い可能性が高いことも発見しました。これらの特性を考慮した後、ベイラージョーンズと彼の同僚は「オウムアムア」の家のシステムを4つ星に絞り込みました。

これらの星はすべて矮小星であり、2つが「オウムアムア」に最も接近しました。これらの最初のHIP 3757は、約100万年前の「オウムアムア」の1.96光年以内に移動した赤みを帯びた矮星です。4つの星のうち最も近い星が小惑星に到達しています。ただし、オウムアムアに接近した比較的速い相対速度(約25 km / s)は、これが小惑星の起源ではないことを示しているようです。

もう1つの候補であるHD 292249は、Sunに似ており、約380万年前にオウムアムアに接近しました。しかし、それは10 km / sという比較的遅い相対速度で行われました。これは、小惑星がどこから来たのかとより一致しています。他の2人の候補者は、中間の速度と距離で、それぞれ110万年と630万年前にオウムアムアに接近しました。

しかし、もちろん、この研究には制限があり、「オウムアムア」の起源を確実に知るには、まだ多くの研究が必要です。手始めに、「オウムアムア」が数百万年前に排出されるためには、そのホームシステムに適切に大きな巨大惑星が必要です。これらのシステムでは惑星は検出されていません。しかし、まだ調査されていないので、どちらにも言えることはありません。

もう1つの問題は、Gaiaの2回目のデータリリースに含まれる動径速度の数です。これは比較的小さいものです。 2021年に行われると予想される3回目のリリースでは、10倍の数の星の半径方向速度データが提供されることが予想されます。つまり、私たちの太陽系の最初に発見された星間訪問者の狩猟が続いています!

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