Il 19 ottobre, 2017, il Panoramic Survey Telescope e il Rapid Response System-1 (Pan-STARRS-1) alle Hawaii hanno annunciato il primo rilevamento in assoluto di un asteroide interstellare, denominato 1I/2017 U1 (alias, "Oumuamua). Nei mesi che seguirono, sono state condotte molteplici osservazioni di follow-up che hanno permesso agli astronomi di avere un'idea migliore delle sue dimensioni e forma, rivelando anche che aveva le caratteristiche sia di una cometa che di un asteroide.

Abbastanza interessante, c'è stata anche qualche speculazione che in base alla sua forma, 'Oumuamua potrebbe effettivamente essere un'astronave interstellare (Breakthrough Listen l'ha persino monitorata alla ricerca di segnali radio!). Un nuovo studio di una coppia di astronomi dell'Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) ha fatto un ulteriore passo avanti, suggerendo che 'Oumuamua potrebbe effettivamente essere una vela leggera di origine extraterrestre.

Lo studio - "La pressione della radiazione solare potrebbe spiegare "l'accelerazione peculiare di Oumuamua?", " recentemente apparso online - è stato condotto da Shmuel Bialy e dal Prof. Abraham Loeb. Mentre Bialy è un ricercatore post-dottorato presso l'Istituto di teoria e calcolo (ITC) del CfA, Il prof. Loeb è il direttore dell'ITC, il Frank B. Baird Jr. Professore di Scienze all'Università di Harvard, e il presidente del comitato consultivo Breakthrough Starshot.

Ricapitolando, 'Oumuamua è stato individuato per la prima volta dal sondaggio Pan-STARRS-1 40 giorni dopo aver fatto il suo passaggio più vicino al sole (il 9 settembre, 2017). A questo punto, era a circa 0,25 AU dal sole (un quarto della distanza tra la Terra e il sole), e già in uscita dal sistema solare. A quel tempo, gli astronomi hanno notato che sembrava avere un'alta densità (indicativa di una composizione rocciosa e metallica) e che ruotava rapidamente.

Sebbene non abbia mostrato alcun segno di degassamento mentre passava vicino al nostro sole (il che avrebbe indicato che si trattava di una cometa), un gruppo di ricerca è riuscito a ottenere spettri che indicavano che 'Oumuamua era più ghiacciato di quanto si pensasse in precedenza. Quindi, quando iniziò a lasciare il sistema solare, il telescopio spaziale Hubble ha scattato alcune immagini finali di 'Oumuamua che hanno rivelato alcuni comportamenti inaspettati.

Dopo aver esaminato le immagini, un altro gruppo di ricerca internazionale ha scoperto che 'Oumuamua era aumentato di velocità, invece di rallentare come previsto. La spiegazione più probabile, hanno affermato, era che 'Oumuamua stava scaricando materiale dalla sua superficie a causa del riscaldamento solare (aka. degassamento). Il rilascio di questo materiale, che è coerente con il comportamento di una cometa, avrebbe dato a 'Oumuamua la spinta costante di cui aveva bisogno per raggiungere questo aumento di velocità.

A questa, Bialy e Loeb offrono una controspiegazione. Se 'Oumuamua fosse in effetti una cometa, perché allora non ha avuto degassamento quando era più vicino al nostro sole? Inoltre, citano altre ricerche che hanno dimostrato che se il degassamento fosse responsabile dell'accelerazione, avrebbe anche causato una rapida evoluzione nella rotazione di 'Oumuamua (che non è stata osservata).

Fondamentalmente, Bialy e Loeb considerano la possibilità che 'Oumuamua possa essere in effetti una vela leggera, una forma di veicolo spaziale che si basa sulla pressione delle radiazioni per generare propulsione, simile a quello su cui sta lavorando Breakthrough Starshot. Simile a quanto previsto per Starshot, questa vela leggera potrebbe essere stata inviata da un'altra civiltà per studiare il nostro sistema solare e cercare segni di vita. Come ha spiegato il Prof. Loeb a Universe Today via e-mail:

"Spieghiamo l'eccessiva accelerazione di `Oumuamua lontano dal sole come risultato della forza che la luce solare esercita sulla sua superficie. Perché questa forza spieghi l'eccessiva accelerazione misurata, l'oggetto deve essere estremamente sottile, di ordine una frazione di millimetro di spessore ma decine di metri di dimensione. Questo rende l'oggetto leggero per la sua superficie e gli permette di agire come una vela leggera. La sua origine potrebbe essere naturale (nel mezzo interstellare o nei dischi protoplanetari) o artificiale (come una sonda inviata per una missione di ricognizione nella regione interna del sistema solare)."

Basato su questo, Bialy e Loeb calcolarono la probabile forma, spessore, e il rapporto massa-area che un tale oggetto artificiale avrebbe. Hanno anche tentato di determinare se questo oggetto sarebbe stato in grado di sopravvivere nello spazio interstellare, e se sarebbe o meno in grado di resistere alle sollecitazioni di trazione causate dalla rotazione e dalle forze di marea.

Quello che hanno scoperto è che una vela spessa solo una frazione di millimetro (0,3-0,9 mm) sarebbe stata sufficiente per consentire a un foglio di materiale solido di sopravvivere al viaggio attraverso l'intera galassia, sebbene ciò dipenda molto dalla densità di massa di 'Oumuamua ( che non è ben confinato). Spessa o sottile, questa vela sarebbe in grado di resistere alle collisioni con granelli di polvere e gas che permeano il mezzo interstellare, così come le forze centrifughe e di marea.

Quanto a cosa farebbe una vela leggera extraterrestre nel nostro sistema solare, Bialy e Loeb offrono alcune possibili spiegazioni per questo. Primo, suggeriscono che la sonda potrebbe effettivamente essere una vela defunta che galleggia sotto l'influenza della gravità e della radiazione stellare, simili ai detriti dei relitti di navi che galleggiano nell'oceano. Questo aiuterebbe a spiegare perché Breakthrough Listen non ha trovato prove di trasmissioni radio.

Loeb ha ulteriormente illustrato questa idea in un recente articolo che ha scritto per Scientific American, dove ha suggerito che 'Oumuamua potrebbe essere il primo caso conosciuto di una reliquia artificiale che galleggiava nel nostro sistema solare dallo spazio interstellare. Cosa c'è di più, osserva che le vele di luce con dimensioni simili sono state progettate e costruite da esseri umani, incluso il progetto IKAROS progettato in Giappone e la Starshot Initiative in cui è coinvolto.

"Questa opportunità stabilisce una potenziale base per una nuova frontiera dell'archeologia spaziale, vale a dire lo studio di reliquie di civiltà passate nello spazio, Loeb ha scritto. "Trovare prove di spazzatura spaziale di origine artificiale fornirebbe una risposta affermativa all'annosa domanda "Siamo soli?". Ciò avrebbe un impatto drammatico sulla nostra cultura e aggiungerebbe una nuova prospettiva cosmica al significato dell'attività umana".

D'altra parte, come Loeb ha detto a Universe Today, "Oumuamua potrebbe essere un pezzo attivo di tecnologia aliena che è venuto per esplorare il nostro sistema solare, allo stesso modo speriamo di esplorare Alpha Centauri usando Starshot e tecnologie simili:

"L'alternativa è immaginare che 'Oumuamua fosse in missione di ricognizione. La ragione per cui contemplo la possibilità di ricognizione è che l'ipotesi che 'Oumumua abbia seguito un'orbita casuale richiede la produzione di ~10^{15} tali oggetti per stella nella nostra galassia Questa abbondanza è fino a cento milioni di volte superiore a quanto previsto dal sistema solare, sulla base di un calcolo che abbiamo fatto nel 2009. Una sovrabbondanza sorprendentemente alta, a meno che `Oumuamua sia una sonda mirata in missione di ricognizione e non un membro di una popolazione casuale di oggetti".

Secondo Loeb, che c'è anche il fatto che l'orbita di 'Oumuamua lo ha portato a 0,25 AU dal sole, che è una buona orbita per intercettare la Terra senza subire troppa irradiazione solare. Inoltre, è arrivato a 0,15 AU dalla Terra, che avrebbe potuto essere il risultato di correzioni orbitali progettate per facilitare un sorvolo.

In alternativa, afferma che è possibile che centinaia di tali sonde possano essere inviate in modo che una di esse si avvicini abbastanza alla Terra per studiarla. Il fatto che il sondaggio Pan STARRS-1 abbia rilevato a malapena 'Oumuamua al suo massimo avvicinamento potrebbe essere visto come un'indicazione che ci sono molti altri oggetti simili che non sono stati rilevati, rafforzando la tesi secondo cui 'Oumuamua è una delle tante di queste sonde.

Considering that astronomers recently concluded that our solar system has likely captured thousands of interstellar objects like 'Oumuamua, this opens the possibility for future detections which could help prove (or disprove) the case for an interstellar light sail.

Naturalmente, Bialy and Loeb acknowledge that are still too many unknowns to say with any certainty what 'Oumuamua really is. And even if it does happen to be a piece of natural rock, all other asteroids and comets that have previously been detected have had mass-to-area ratios orders of magnitude larger than the current estimates for 'Oumuamua.

That, and the fact that radiation pressure appears to be capable of accelerating it, would mean that 'Oumuamua represents a new class of thin interstellar material that has never before been seen. Se è vero, that opens up a whole new set of mysteries, such as how such material was produced and by what (or whom).

While it has been beyond the reach of our telescopes for almost a year now, 'Oumuamua is sure to remain the subject of intense study for many years to come. And you can bet astronomers will be on the lookout for more of them! Dopotutto, "the Ramans do everything in threes, " right?