Учёные воссоздали модели звёздных систем, генерирующих межзвёздные объекты, подобные Оумуамуа

Астрономы продолжают погружаться в загадку первого межзвёздного объекта, известного как Оумуамуа, который был зафиксирован в 2017 году. Его уникальные характеристики, несопоставимые с любыми объектами Солнечной системы, заставили учёных задуматься о его происхождении. В последнее время исследователи Си-Лин Чжэн и Цзи-Линь Чжоу провели численные симуляции звёздных систем в различных конфигурациях, стремясь выяснить, какие условия могли бы создать подобные объекты.

Их исследования указывают на то, что звёздные системы, содержащие одну массивную планету, могут обладать необходимой орбитальной механикой для формирования таких объектов. Тем не менее, учёные подчёркивают, что могут потребоваться иные объяснения.

Чжэн и Чжоу начали своё исследование, опираясь на известные характеристики Оумуамуа. В течение нескольких месяцев 2017 года объект был виден земными телескопами и показывал значительное изменение яркости каждые четыре часа. Астрономы истолковали эти колебания как признаки продолговатого, сигарообразного объекта, вращающегося в космосе.

Две ключевые особенности делали Оумуамуа особо выделяющимся. Во-первых, его поверхность выглядела сухой и каменистой, подобно астероидам Солнечной системы. Однако его орбита претерпевала изменения, которые не поддавались объяснению только с помощью гравитационных законов, что влекло за собой наличие дополнительных факторов.

Подобные изменения изредка наблюдаются у ледяных комет, которые, приближаясь к Солнцу, выделяют газы из нагревающегося льда, изменяя свою траекторию. Таким образом, Оумуамуа сочетал в себе свойства как комет, так и астероидов.

Одним из правдоподобных объяснений, предложенных в 2020 году, является версия, что объекты, вроде Оумуамуа, формируются через приливное разрушение. Это происходит, когда родительское тело, насыщенное летучими веществами (например, крупная комета), проходит вблизи звезды на высокой скорости, распадаясь на вытянутые обломки. Нагрев при таких условиях формирует удлинённую каменистую оболочку, сохраняющую подповерхностный лёд. Такое сочетание качества, не встречающееся в Солнечной системе, может объяснить орбитальные манёвры Оумуамуа. Это также даёт ответ, почему подобные объекты ранее не наблюдались в Солнечной системе. Авторы исследования подчёркивают, что «выброшенные планетезимали переносили приливное разрушение более чем в два раза чаще, чем сохранившиеся планетезимали (3,1% против 1,4%)». Это значит, что, когда орбитальные силы достаточно мощны, чтобы вызвать разрушение, они также способны полностью выбросить объект из системы.

Наиболее простыми звёздными системами, способными вызвать этот тип приливного разрушения, являются системы с белыми карликами — крайне плотными ядрами взорвавшихся звёзд. Белый карлик, окружённый поясом кометоподобных тел, сопоставимых с облаком Оорта в нашей системе, мог бы регулярно порождать объекты, подобные Оумуамуа.

Однако данный процесс усиливается в системах с планетами размером с Юпитер. Исключением являются «горячие юпитеры», обращающиеся близко к своей звезде, поскольку они реже взаимодействуют с объектами, подверженными приливному разрушению. А вот планеты размером с Юпитер, удалённые от своей звезды, особо эффективны в производстве подобных объектов, особенно если имеют эксцентричные орбиты. Впрочем, даже в таких системах происхождение Оумуамуа всё ещё остаётся загадкой, поскольку они обычно порождают обломки с меньшей вытянутостью и в количественно меньшей мере, чем это предполагается для подобных объектов.

Учёные приходят к выводу, что планетарные системы, наиболее вероятные для порождения Оумуамуа, требуют множества планет, что делает их «более результативными в создании межзвёздных объектов». При этом они также обсуждают альтернативные сценарии.

Таким образом, хотя теперь существует правдоподобное объяснение механизма, породившего Оумуамуа, тип звёздной системы, откуда он мог проявиться, остаётся открытым вопросом. Исследование Чжэна и Чжоу приближает нас к разгадке засекреченного путешественника, но оставляет значительное пространство для дальнейших исследовательских усилий и открытий.

Источник: iXBT