'Oumuamua

Tähtienvälisestä avaruudesta tullut 'Oumuamua kiihdytti oudosti - ei sittenkään asteroidimainen kappale

To, 06/28/2018 - 04:15 Jarmo Korteniemi

Ensimmäinen Aurinkokunnassa vieraillut tähtienvälinen kappale kiihdytti vauhtiaan oudosti. Tutkijoiden mukaan syynä olivat kaasupurkaukset Auringon ohituksen aikaan.

ʻOumuamua -nimen saanut kappale aiheutti loppuvuodesta 2017 sensaation. Se nimittäin osoittautui toistaiseksi ainoaksi tähtienvälisestä avaruudesta tulleeksi kappaleeksi, joka Aurinkokunnasta on tunnistettu. Sen toinen nimitys onkin "1I" eli yksi-ii" tai "yksi-interstellar". Lisätietoa 'Oumuamuan löydöstä aiemmassa jutussamme.

Oudon kappaleen oletettiin tuolloin olevan jotakuinkin asteroidimainen, sillä sen punertava spektri muistutti erehdyttävästi D-tyypin asteroidin spektriä. 'Oumuamualta puuttuivat myös kaikki komeetoille tyypilliset piirteet, kuten jään ja muiden helposti haihtuvien aineiden peittämä pinta sekä kappaletta ympäröivä koma (lähinnä jäähiukkasista koostuva suuri pölyhuntu).

Asteroidimaisuus on saattanut kuitenkin olla vain silmänlumetta.

Tarkka seuranta osoitti, että 'Oumuamuan kulkiessa Aurinkokunnan sisäosien läpi sen rataan vaikutti jokin odottamaton lisävoima. Tätä pientä mutta mitattavissa olevaa kiihtyvyyttä ei pystytä selittämään Auringon tai planeettojen vetovoimalla. Vuoden 2018 alussa kappale sijaitsi jo noin 40 000 kilometriä sivuun paikasta, jossa sen olisi pitänyt olla pelkän gravitaation mukaan laskettuna.

Kansainvälinen tutkijaryhmä julkisti löytönsä eilen 27.6. ilmestyneessä tiedelehti Naturen numerossa. He seurasivat 'Oumuamuan liikkeitä runsaan kahden kuukauden ajan Havaijilla ja Chilessä sijaitsevilla teleskoopeilla (mm. Euroopan eteläisen observatorion VLT:llä) sekä Hubble-avaruusteleskoopilla.

Tutkijoiden mukaan 'Oumuamuan oudossa liikeradassa on mitä luultavimmin kyse kaasujen purkautumisesta kappaleen sisältä. Se siis käyttäytyi kuin mikä tahansa ... komeetta?

Kun komeetta tulee radallaan tarpeeksi lähelle Aurinkoa, sen sisuksista purkautuu suuria määriä kaasua. Syynä tähän on Auringon lämmittävä vaikutus. Komeettojen tapauksessa purkaukset ovat kuitenkin näkyviä, joskus varsin näyttäviäkin, ja samalla niille myös kasvaa näyttävä pölypyrstö. 'Oumuamuan liikkeitä seurattaessa mitään vastaavaa ei kuitenkaan huomattu.

Tutkijoilla on useita syitä tälle huomaamattomuudelle. Ehkä 'Oumuamuan pinnalla alunperin ollut pöly ja jää ovat hävinneet tähtienvälisen matkan aikana. Siksi niitä ei vapautunut avaruuteenkaan purkauksen aikana kuin ehkä pienenpieniä määriä. Tai ehkä pölyhiukkasia on, mutta ne ovat niin suurta, ettei valo niistä juuri siroa. Tai ehkä jotain aivan muuta.

Tutkijat pystyivät kuitenkin varmistamaan, ettei havainto johtunut systemaattisista virheistä, Auringon säteilypaineesta tai aurinkotuulen vaikutuksesta magneettiseen kappaleeseen, harvan väliaineen vastuksesta, tai 'Oumuamuan kenties poikkeuksellisesta rakenteesta ja massakeskipisteen sijainnista. Kaasupurkaus vaikuttaa mahdollisista syistä todennäköisimmältä.

Kaasupurkausten aiheuttama poikkeama gravitaation määrittämään rataan on erittäin pieni, luokkaa kymmenestuhannesosa gravitaation vaikutuksesta. Moisen havaitsemiseen tarvitaan pitkä seurantakampanja.

Enää 'Oumuamuaa ei pystytä seuraamaan edes avaruusteleskoopilla, sillä kappale on niin pieni ja tumma. Kappaleen rata voidaan kuitenkin laskea: se liikkuu tällä hetkellä Jupiteria kauempana, ja ohittaa Neptunuksen etäisyyden neljän vuoden kuluttua. Kappale etenee vääjäämättä kohti tähtienvälistä avaruutta. Tällä hetkellä sen nopeus on reilut 30 kilometriä sekunnissa (yli 100 000 kilometriä tunnissa).

'Oumuamua on on hieman yli 200 metriä pitkä ja runsaat 30 metriä halkaisijaltaan. Se on jokseenkin sikarin muotoinen kappale.

Koska 'Oumuamua on ensimmäinen ja toistaiseksi ainoa havaittu ja tutkittu tähtienvälinen kappale, tutkijat varoittavat leimaamasta sitä tyypilliseksi tähtienväliseksi kappaleeksi. Toisaalta on kuitenkin odotettavaa, että emotähtiään kaikkein uloimpana kiertävät komeettamaiset kappaleet pääsevät helpoiten irtautumaan tähtensä vetovoimasta. Jää nähtäväksi, millaisia tulevaisuuden muut tähtienväliset matkalaiset ovat.

Lähde: JPL:n tiedote, Micheli ja kumpp. (2018): "Non-gravitational acceleration in the trajectory of 1I/2017 U1 (‘Oumuamua)" (maksumuurin takana).

Tässä on jo toinen tähtienvälinen asteroidivierailija – ja tämän Aurinkokunta kaappasi itselleen

Ma, 05/21/2018 - 16:25 Jari Mäkinen
2015 BZ509. Kuva: C. Veillet / Large binocular telescope observatory

Muistatko vielä Oumuamuan, viime vuoden lopussa otsikoissa olleen tähtienvälisen vierailija-asteroidin? Nyt tähtitieteilijät ovat löytäneet toinen Aurinkokunnan ulkopuolelta tulleen vierailijan, mutta tämä ei ole menossa läpi. Se kiertää Aurinkoa omalaatuisella radallaan.

Oli aika selvää, että Oumuamua ei jää ainoaksi löydetyksi interstellaariseksi vierailijaksi; kun kaukaa tulleita kappaleita osataan nyt katsoa tarkemmin, niitä varmasti löytyy enemmänkin.

2015 BZ509 on sellainen, tosin se on nähtävästi ollut Aurinkokunnassa jo parin miljardin vuoden ajan.

Tähtitieteilijät löysivät tämän hyvin lähellä Jupiterin rataa Aurinkoa kiertävän asteroidin jo marraskuussa 2014. Se herätti heti huomiota, koska se kiertää Aurinkoa päinvastaiseen suuntaan kuin kaikki muut Aurinkokunnan planeetat, asteroidit, komeetat ja muut kappaleet.

Tai siis melkein kaikki muut: aiemminkin on havaittu muutamia tällaisia "väärään suuntaan" kiertäviä kappaleita, mutta ne ovat erittäin todennäköisesti joutuneet kummalliselle radalleen jouduttuaan esimerkiksi liian lähelle Jupiteria. Jättiläisplaneetta on vempauttanut ohittajansa ihan toisenlaiselle radalle, ja uusi rata on hurjimmillaan ollut alkuperäiseen verrattuna päinvastaiseen suuntaan kulkeva.

2015 BZ509 ei kuitenkaan ole sellainen. Tänään julkaistuissa tutkimuksessaan tähtitieteilijät Fathi Namouni ja Helena Morais kertovat tehneensä miljoona simulaatiota asteroidin radasta hieman erilaisin lähtöarvoin, ja niiden mukaan on erittäin todennäköistä, että kappale on tullut tänne Aurinkokunnan ulkopuolelta, mutta jäänyt nalkkiin.

Se on saattanut olla täällä jopa ihan Aurinkokunnan alkuajoista alkaen, eli se olisi osunut näille kulmille Linnunrataa noin 4500 miljoonaa vuotta sitten.

Koska planeetat olivat tuolloin vasta kehittymässä, ei Jupiter ole varmaankaan ollut osallisena kappaleen kaappaamisessa. Sen sijaan 2015 BZ509 on kenties ollut hitaassa liikkeessä tähtienvälisessä avaruudessa ja Aurinko olisi alkanut vetää sitä vähitellen sen lähestyessä enemmän puoleensa.

Lopulta se olisi jäänyt Aurinkoa kiertämään. 

2015 BZ509:n rata. Lähde: Wikipedia

2015 BZ509 kiertää Auringon 11,65 vuodessa, mikä on hyvin lähellä Jupiterin kiertoaikaa 11,86 vuotta, paitsi että suunta on päinvastainen ja asteroidin rata on hieman soikeampi.

Ranskantaitoisille asteroidista on hyvä tarina Ranskan kansallisen tutkimuskeskuksen CNRS:n nettisivuilla (Fathi Namouni on CNRS:n tutkija Nizzassa sijaitsevassa Rivieran observatoriossa).

Tähtienvälinen kulkuri oli todennäköisesti lähtöisin kaksoistähtijärjestelmästä

Ma, 03/19/2018 - 16:19 Markus Hotakainen

Viime syksynä Aurinkokunnan sisäosien halki sujahtanut pitkulainen ’Oumuamua-asteroidi paljastaa yhä salaisuuksiaan, vaikka sitä ei pystytä havaitsemaan enää maailman suurimmillakaan kaukoputkilla.

Tuore tutkimus antaa vihiä siitä, mistä asteroidi oli mahdollisesti peräisin. Toronton yliopiston Alan Jacksonin johtama ryhmä tarkasteli, miten ’Oumuamuan kaltainen kappale voisi sinkoutua tähtienväliseen avaruuteen.

Mallinnuksen mukaan se on paljon todennäköisempää, jos kyseessä on kaksoistähtijärjestelmä. Samalla selvisi, että kivisiä kappaleita – jollainen ’Oumuamua on – karkaa kaksoistähtiä ympäröivistä planeettajärjestelmistä yhtä tiuhaan kuin jäisiäkin.

"On tosi outoa, että ensimmäinen oman planeettajärjestelmämme ulkopuolelta tullut kappale on asteroidi, sillä komeetta olisi paljon helpompi löytää ja Aurinkokunnasta sinkoutuu paljon enemmän komeettoja kuin asteroideja", Jackson hämmästelee.

Tutkimuksessa tarkasteltiin myös kaksoistähtijärjestelmien yleisyyttä Linnunradassa. Kun tulokset yhdistettiin, kaikki viittasi siihen, että ’Oumuamua on peräisin kaksoistähtijärjestelmästä.

Täsmällistä tietoa alkuperästä on jokseenkin mahdoton saada, mutta tutkijat arvelevat, että ainakin toinen kaksoistähtijärjestelmän tähdistä on melko kuuma ja massiivinen, selvästi Aurinkoa suurempi tähti. Sellaisissa järjestelmissä on enemmän kivisiä kiertolaisia lähellä tähtiä.

Todennäköisesti ’Oumuamua pääsi karkuun jo planeettojen syntyvaiheessa, joten se on saattanut taivaltaa avaruudessa hyvin kauan ennen osumistaan omille kotikonnuillemme.

Mikäli tutkijoiden arvio pitää kutinsa, huomattavan suuri osa tähtienvälisistä vaeltajista on lähtöisin kaksoistähtijärjestelmistä. Jos ja kun niitä löydetään jatkossa lisää, on hyvin todennäköistä, että haaviin jää myös tähtienvälisiä komeettoja.

"Samaan tapaan kuin komeetat auttavat meitä ymmärtämään planeettojen syntyprosessia Aurinkokunnassa, tämä kummallinen kappale saattaa kertoa meille, miten planeetat muodostuvat muissa järjestelmissä", Jackson arvioi.

Tutkimuksesta kerrottiin Royal Astronomical Societyn uutissivuilla ja se on julkaistu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -tiedelehdessä.

Kuva: ESO/M. Kornmesser

Aurinkokuntamme läpi porhaltaa juuri nyt tähtienvälinen lähettiläs

Ti, 11/21/2017 - 08:36 Jarmo Korteniemi
Kuva: ESO/M. Kornmesser

400-metrinen ja taiteilijan kuvassa lähes virtaviivaisen avaruusaluksen muotoinen kappale on juuri kulkemassa Aurinkokunnan läpi. Tutkijoiden mukaan kyse on asteroidimaisesta kohteesta, joka on puhdistunut kaikesta pölystä ja jäästä tähtienvälisessä avaruudessa.

Tasan kuukausi sitten tutkijat havaitsivat oudon kohteen Maan lähettyvillä mutta planeettojen tason yläpuolella. Aluksi se vaikutti nopealta asteroidilta tai ehkä sammuneelta komeettaytimeltä.

Radan tarkentuessa varmistui, että kyse oli jostain täysin uudentyyppisestä. Jostain, joka oli tullut tähtienvälisestä avaruudesta, ja oli jo palaamassa kovaa vauhtia sinne takaisin.

Se oli jo ehtinyt tehdä Auringon lähiohituksen syyskuun 9. päivä huimalla lähes 90 km/s nopeudella, ja vieläpä selvästi Merkuriuksen radan sisäpuolelta (noin 0,25 AU:n etäisyydeltä). Maan se taas oli ohittanut lokakuun puolessavälissä 25 miljoonan kilometrin etäisyydeltä.

Kohteelle annettiin havaijinkielinen nimi 'Oumuamua, joka tarkoittaa jotakuinkin "kaikkein ensimmäistä tiedustelijaa". Se löydettiin alunperin havaijilaisella Pan-STARRS 1 -teleskoopilla.

Euroopan eteläisen observatorion VLT-antennilla 'Oumuamuasta saatiin pian enemmän selville. Kappale on tummanpunainen, vähintäänkin 400 metrin pituinen ja ehkäpä vain vaivaisen 40 metrin levyinen. Pinta vaikutti olevan puhdasta kiveä tai metallia. Muoto on hyvin erikoinen, ainakin oman naapurustomme perusteella.

Kappaleen koko ja muoto saatiin selville harvinaisen voimakkaista kirkkausvaihteluista, jotka noudattavat tarkasti kappaleen 7,3 tunnin pyörimisaikaa. Tutkijat kertovat havainnoistaan tuoreessa Nature-artikkelissa.

Vaikka 'Oumuamuan muotoon ja kuvaukseen sopivia avaruusaluksia löytyykin tieteistarinoista vaikka kuinka monta, lienee kyse kuitenkin aivan luonnon muovaamasta järkäleestä.

Toisin kuin kaikilla tunnetuilla Aurinkokunnan kappaleilla, 'Oumuamualla ei näytä olevan pinnallaan minkäänlaista pölyä tai jäätä. Tämä käy ilmi sen spektristä. Värin ja pölyttömyyden tulkitaan johtuvan miljoonia vuosia jatkuneesta voimakkaasta kosmisten säteiden pommituksesta.

Alustavien laskujen mukaan järkäle on saapunut Aurinkokuntaan planeettojen kiertotason yläpuolelta jotakuinkin Vega-tähden suunnalta. 'Oumuamua ei kuitenkaan ole kotoisin Vegan kiertoradalta, sillä sen ollessa 300 000 vuotta sitten Vegan nykyetäisyydellä (runsaat 25 valovuotta), oli itse tähti ominaisliikkeensä vuoksi vielä aivan muualla. Tutkijat päättelevätkin, että 'Oumuamua on hyvinkin saattanut kiertää ympäri Linnunrataa täysin yksin satojen miljoonien vuosien ajan – ennen tätä pikavisiittiään Aurinkokunnassamme.

Tällä hetkellä järkäle kulkee kohti Pegasuksen tähdistöä hieman alle 40 km/s nopeudella. Noin sadan vuoden kuluttua se on ennättänyt 500–600 AU:n etäisyydelle Auringosta. Jahka 'Oumuamua viimein pääsee tähtienväliseen avaruuteen, se loittonee Auringosta enää "vain" 26 km/s.

Tutkijat jatkavat 'Oumuamuan seuraamista niin pitkälle kuin se vain näkyy, jotta radan yksityiskohtia saataisiin tarkennettua.

Alla video kappaleen lennosta Aurinkokunnassa (artikkeli jatkuu videon alla):

Kannattaa kuitenkin muistaa, ettei 'Oumuamua ole mitenkään ainutlaatuinen kappale. Tähtienvälisiä matkaajia on muitakin. Niitä löytyy paljon lähempää kuin saattaa ensialkuun arvatakaan.

Useita nimiä

'Oumuamua tunnetaan myös nimellä " 1I " (yksi-ii, yksi-interstellar) tai " 1I / 'Oumuamua". Se on ensimmäinen kappale Kansainvälinen tähtitieteellisen unionin IAU:n juuri lanseeraamassa "interstellar"-kategoriassa, joka on varattu selvästi tähtienvälisestä avaruudesta tuleville ja sinne saman tien sinkoutuville kohteille. Alkuperäinen asteroidiin viittaava nimi A/2017 U1 on siis historiaa.

'Oumuamuan nimen alussa oleva heittomerkki kuvaa peräkkäisten vokaalien väliin jäävästä paussista. Meillä moisia taukoja ei tarvitsisi erikseen merkitä, sillä ne tulevat luonnostaan, esimerkiksi lyhyt tauko o- ja a-kirjainten välissä sanottaessa "outo alieni".

Suomessa 'Oumuamuasta kertoi ensimmäisenä Tähdet ja Avaruus.

Lähde: ESO, Meech ja kumpp. (Nature, 2017)

Otsikkokuva: ESO/M. Kornmesser