Инопланетяне Среди Нас* — 2

*просто чтобы быть ясным, инопланетяне, о которых я говорю, — это камни, а не живые и не разумные. К сожалению 🙁

Название: Скрытые планеты: выводы из ‘Oumuamua и DSHARP

Авторы: Малена Райс, Грегори Лафлин

Первый Авторский Институт: Факультет астрономии, Йельский университет

Статус: Открытый доступ на arXiv

Что, если я скажу вам, что у нас есть возможность непосредственно изучать другие солнечные системы?

Вы бы сказали: «guuurrrlll, скажи whaaaat??» И тогда я бы сказал:

Подобно тому, как мы можем найти куски Марса или куски астроидного пояса на Земле, у нас есть камни из других солнечных систем, летающие вокруг межзвездного пространства, и некоторые из них просто так попадают в нашу Солнечную систему. Это было только недавно доказано с открытием межзвездного объекта (ISO) ‘ Oumuamua. — Умуамуа был выброшен из другой Солнечной системы и приближался прямо к нашей. Скользя между Солнцем и Землей, он был обнаружен, когда он начал свое путешествие обратно за пределы Солнечной системы. «Оумуамуа был первым объектом такого рода, который был обнаружен, и это поднимает вопрос, сколько битов других солнечных систем может плавать вокруг и рядом с нами? Ответ на этот вопрос может иметь большое значение в нашем понимании формирования Солнечной системы, формирования планет и даже составов других солнечных систем.

Сегодняшняя статья использует обнаружение Oumuamua в дополнение к недавнему исследованию протопланетного диска с высоким разрешением, DSHARP, чтобы предсказать количество будущих обнаружений ISO. Чтобы поместить это число в контекст, авторы предсказывают, сколько ISO может увидеть новый опрос LSST. Чтобы предсказать среднюю численную плотность ISOs (# of ISOs/volume of space) в нашей галактике, астрономы должны придумать различные возможные методы выброса массы из внесолнечных систем. Основная возможность вытеснить объекты из Солнечной системы происходит во время формирования системы, и эти вытесненные объекты могут стать Изос. Вновь формирующаяся Солнечная система принимает форму протопланетного диска (см. Рис.1). Изображения ниже представляют собой отдельные протопланетные диски, светящиеся в

миллиметровые длины волн. На этих длинах волн мы наиболее чувствительны к пыли такого же размера, как и миллиметровые пылинки. Каждое миллиметровое пылевое зерно является кандидатом ISO; они могут быть выброшены из своей системы вновь формирующейся массивной планетой. Эти зерна размером в миллиметр намного меньше, чем ‘ Oumuamua, но все же хорошее место, чтобы начать предсказывать, сколько ISO там.

Три протопланетных диска из обзора DSHARP. Эти изображения чувствительны к миллиметровым зернам пыли, которые показывают некоторые реальные аккуратные субструктуры, такие как промежутки (темные области между яркими областями) и кольца (супер яркие области, обычно расположенные рядом с промежутком)

Эти изображения DSHARP также показывают невероятную субструктуру, мы видим промежутки и кольца,которые мы довольно уверен вызваны вновь образующимися экзопланетами Нептун-Юпитер массой. Авторы показывают, что планета с самым сильным влиянием на выталкивание материала за пределы их системы была бы планетой, расположенной дальше от центральной звезды. Эти три диска демонстрируют убедительные доказательства наличия нескольких планет, расположенных дальше, чем на 5 AU от их центральной звезды (1AU-расстояние от Солнца до Земли), поэтому они являются отличными примерами систем, выбрасывающих объекты, которые становятся ISOs, такими как ‘Oumumama.

Чтобы получить скорость выброса массы (только скорость, с которой масса теряется из системы), авторы создали моделирование, которое имело те же начальные условия, что и три дисковые системы, и для каждой системы у них было 3 случайных популяции пыли. Под случайным я подразумеваю их расположение и размеры, которые были случайным образом распределены по всему диску. Таким образом, у них было 9 полных симуляций, которые они позволили запустить в течение недели на суперкомпьютере, который равнялся примерно 20 миллионам лет жизни протопланетного диска. Затем они определили, сколько массы покинуло систему после этого времени.

Эти авторы придумали функцию массы, выбрасываемой с течением времени для зерен миллиметрового размера, и из этого можно вычислить среднюю плотность числа этих частиц в нашей галактике и вокруг нее (вам также нужно предположить определенную плотность звезд). Они обнаружили, что в среднем на каждую звезду приходится около 0,09 массы земной пыли размером с миллиметр. Они использовали свои данные из этих симуляций для экстраполяции до более широкого диапазона размеров ISO. В конце концов, » Умуамуа и любой межзвездный нарушитель, которого мы можем надеяться найти в нашей Солнечной системе, будет значительно больше, чем несколько миллиметров. Если вы предполагаете какое-то распределение степенного закона (проще говоря, чем больше ISO, тем меньше его), вы можете оценить общую массу, выброшенную из систем, подобных трем протопланетным дискам, для любого размера ISO. В этой статье авторы обнаружили, что за время существования диска из этих систем будет выброшено около 24 земных масс материала в виде изомеров с размерами от нескольких миллиметров до нескольких километров.

Итак, как мы тогда догадываемся, сколько из этих ISOs LSST увидит за свою жизнь? LSST будет смотреть на огромный образцы неба каждую ночь в течение 10 лет, и его основная цель-смотреть на далекие вещи, такие как галактики. Таким образом, авторы делают оценку того, сколько ISOs LSST обнаружит, которые находятся по крайней мере в 5 AU от нас. Есть много факторов, которые входят в этот расчет, включая отражательную способность, размер и расстояние ISO. В этой статье предполагается, что LSST будет наблюдать несколько объектов размером с Oumuamua (больше, чем

15 м) и сотни межзвездных спутников, посещающих нашу Солнечную систему с радиусами не менее 1 метра каждый год! Это так много! Это гораздо более высокая оценка, чем другие статьи, многие из которых были гораздо более пессимистичными, предсказывая, что LSST не увидит ничего вообще. То, что эта статья сделала по-другому, — это использовать совершенно новые изображения с высоким разрешением этих ранних систем, из которых формируются ISOs.

Основные цели LSST-поиск темной материи и ответы на вопросы о формировании и составе нашей Вселенной. Находясь в процессе, он сможет ответить на вопросы, связанные с более земными предметами. Не только отвечая на вопросы типа ‘Как сформировалась Вселенная? но вопросы типа » уникальна ли наша Солнечная система?’.

https://astrobites.org/2019/09/23/aliens-among-us/

Ссылка на основную публикацию