Dovrebbero esserci comete interstellari nascoste nel nostro sistema solare dopo aver fatto un viaggio di molti anni luce. Forse ne abbiamo già vista una ma credevamo fosse una cometa "normale" formatasi nel sistema solare, secondo Tom Hands, astrofisico all'Università di Zurigo e membro del NCCR PlanetS.

Le comete hanno affascinato l'umanità per secoli. Da dove vengono questi oggetti esotici? Secondo la teoria più popolare proposta dall'astronomo olandese Jan Oort, durante una fase molto precoce della formazione del sistema solare, i pianeti giganti spargevano oggetti nelle regioni esterne lontane dal sole. Là, le rocce ghiacciate e le particelle di polvere formavano una specie di nuvola. Le stelle di passaggio potrebbero disperdere questi oggetti nel sistema solare interno, dove li osserviamo come comete. Venendo dalla nuvola di Oort, queste comete di lungo periodo richiedono spesso più di 200 anni per un'orbita intorno al sole.

"Vi presentiamo una seconda potenziale origine per tali comete, "dice Tom Hands, postdoc presso l'Istituto di scienze computazionali dell'Università di Zurigo:"Potrebbero essere stati catturati dallo spazio interstellare in un passato relativamente recente".

Due visitatori interstellari hanno fatto notizia negli ultimi anni. Nel 2017, il primo oggetto del genere è stato rilevato, un corpo simile a un asteroide chiamato 'Oumuamua. Nell'agosto 2019 l'astronomo dilettante Gennady Borisov ha trovato una cometa proveniente dallo spazio interstellare e che lascerà di nuovo il sistema solare. "Oumuamua e la cometa Borisov sono entrambi residui della formazione dei pianeti in altri sistemi solari, allo stesso modo si pensa che le nostre comete e asteroidi siano gli avanzi della formazione dei pianeti nel nostro sistema solare.

Simulazione di 400 milioni di oggetti

Sulla scia della scoperta dei primi due oggetti interstellari, Tom Hands e Walter Dehnen dell'Università di Monaco di Baviera, Germania, ha utilizzato simulazioni al computer per studiare come gli oggetti interstellari potrebbero essere catturati dal nostro sistema solare. "Questi clandestini si formano intorno a stelle lontane prima di essere scagliati verso di noi, compiendo un viaggio di molti anni luce prima di incontrare Giove ed essere catturato nel sistema solare, " spiega Hands. "Abbiamo simulato 400 milioni di tali corpi mentre si avvicinavano al sole e a Giove." I ricercatori hanno utilizzato velocità realistiche per questi oggetti sulla base dei dati della missione GAIA, e ha studiato come interagiscono con Giove nel loro viaggio attraverso il sistema solare.

Questo lavoro è stato svolto nel cluster VESTA dell'Università di Zurigo. "Abbiamo utilizzato un codice avanzato che gira su unità di elaborazione grafica piuttosto che sui tradizionali processori di computer per consentirci di simulare un numero così elevato di oggetti in breve tempo, " spiega Hands. "Le simulazioni hanno richiesto due giorni in totale utilizzando circa 70 schede grafiche. [Ci sarebbero voluti] circa 140 giorni se avessimo usato solo una carta e molto, molto più a lungo se avessimo usato un normale processore per computer desktop."

I risultati delle simulazioni ora pubblicati nel Avvisi mensili della Royal Astronomical Society ( MNRAS ) rivelano che in una piccola minoranza di casi, le traiettorie degli oggetti sono alterate abbastanza da Giove da legarsi al sistema solare. "Sebbene la probabilità di cattura sia piccola, potrebbero esserci da poche centinaia a centinaia di migliaia di queste comete aliene in orbita attorno al sole, "dice l'astrofisico.

Gli oggetti catturati sono in genere su orbite molto simili a quelle delle comete di lungo periodo che l'umanità ha osservato per secoli, suggerendo che si nascondono in bella vista. "Se potessimo identificarne uno, avremmo una reale possibilità di studiare da vicino la composizione del materiale formato in altri sistemi solari, "dice Mani.

L'ESA ha recentemente selezionato una missione chiamata Comet Interceptor progettata per effettuare un sorvolo di una cometa di lungo periodo o interstellare. L'Università di Berna fornirà il sistema di telecamere e lo spettrometro di massa per questa missione, e cercherà le differenze tra questi oggetti e quelle comete note per avere le loro origini nel nostro sistema solare.

In un precedente documento pubblicato nel maggio 2019, Hands e colleghi hanno studiato come le interazioni strette tra le stelle nel loro ammasso di nascita influenzano le comete e gli asteroidi formati attorno a ciascuna stella. Hanno scoperto che gli oggetti possono essere liberati e lasciati "liberi a fluttuare" nella galassia, o in alternativa "rubati" da altre star. Ciò li ha portati a suggerire che la nuvola di Oort potrebbe essere parzialmente popolata da oggetti che si sono formati attorno ad altre stelle ma poi catturati dal sole nel suo ammasso di nascita miliardi di anni fa. Questo ultimo studio indaga sulla cattura di asteroidi e comete fluttuanti, che potrebbero essere stati liberati dalla loro stella madre dal meccanismo dimostrato nello studio precedente.