Credito:Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian
Il dibattito sulle origini e la struttura molecolare di 'Oumuamua è proseguito oggi con un annuncio in The Lettere per riviste astrofisiche che nonostante precedenti affermazioni promettenti, l'oggetto interstellare non è fatto di ghiaccio di idrogeno molecolare, dopotutto.
Lo studio precedente, pubblicato da Seligman &Laughlin nel 2020, dopo che le osservazioni dello Spitzer Space Telescope fissavano limiti rigorosi al degassamento delle molecole a base di carbonio, suggerivano che se 'Oumuamua fosse un iceberg di idrogeno, allora il gas idrogeno puro che gli conferisce la sua spinta simile a un razzo sarebbe sfuggito al rilevamento. Ma gli scienziati del Centro di Astrofisica | Harvard &Smithsonian (CfA) e il Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) erano curiosi di sapere se un oggetto a base di idrogeno potesse effettivamente aver compiuto il viaggio dallo spazio interstellare al nostro sistema solare.
"La proposta di Seligman e Laughlin sembrava promettente perché potrebbe spiegare l'estrema forma allungata di 'Oumuamua così come l'accelerazione non gravitazionale. Tuttavia, la loro teoria si basa sul presupposto che il ghiaccio H2 potrebbe formarsi in dense nubi molecolari. Se questo è vero, Gli oggetti di ghiaccio H2 potrebbero essere abbondanti nell'universo, e quindi avrebbe implicazioni di vasta portata. Il ghiaccio H2 è stato proposto anche per spiegare la materia oscura, un mistero dell'astrofisica moderna, " ha detto il dottor Thiem Hoang, ricercatore senior nel gruppo di astrofisica teorica al KASI e autore principale dell'articolo. "Volevamo testare non solo le ipotesi della teoria, ma anche la proposta della materia oscura". Dott. Avi Loeb, Frank B. Baird Professore di Scienze ad Harvard e coautore dell'articolo, aggiunto, "Eravamo sospettosi che gli iceberg di idrogeno non potessero sopravvivere al viaggio, che probabilmente richiederà centinaia di milioni di anni, perché evaporano troppo rapidamente, e se potrebbero formarsi nelle nubi molecolari."
Viaggiando a una velocità incredibile di 196, 000 miglia all'ora nel 2017, 'Oumuamua è stato classificato per la prima volta come un asteroide, e quando poi ha accelerato, si è scoperto che aveva proprietà più simili alle comete. Ma l'oggetto interstellare con raggio di 0,2 km non rientrava in quella categoria, o, e il suo punto di origine è rimasto un mistero. I ricercatori si sono concentrati sulla nuvola molecolare gigante (GMC) W51, una delle GMC più vicine alla Terra a soli 17 anni, 000 anni luce di distanza, come potenziale punto di origine per 'Oumuamua, ma ipotizzare che semplicemente non avrebbe potuto fare il viaggio intatto. "Il luogo più probabile per creare iceberg di idrogeno è negli ambienti più densi del mezzo interstellare. Queste sono nuvole molecolari giganti, " ha detto Loeb, confermando che questi ambienti sono entrambi troppo lontani e non favoriscono lo sviluppo di iceberg di idrogeno.
Un'origine astrofisica accettata per gli oggetti solidi è la crescita per collisioni appiccicose di polvere, ma nel caso di un iceberg di idrogeno, questa teoria non poteva reggere. "Un percorso accettato per formare un oggetto delle dimensioni di un km è prima quello di formare grani di dimensioni di micron, poi tali grani crescono per collisioni appiccicose, " disse Hoang. "Tuttavia, nelle regioni ad alta densità di gas, il riscaldamento per collisione da collisioni di gas può sublimare rapidamente il mantello di idrogeno sui grani, impedendo loro di crescere ulteriormente."
Sebbene lo studio abbia esplorato la distruzione del ghiaccio H2 mediante molteplici meccanismi, tra cui la radiazione interstellare, Raggi cosmici, e gas interstellare, la sublimazione dovuta al riscaldamento della luce delle stelle ha l'effetto più distruttivo, e secondo Loeb, "La sublimazione termica mediante riscaldamento per collisione nei GMC potrebbe distruggere gli iceberg di idrogeno molecolare delle dimensioni di 'Oumuamua prima della loro fuga nel mezzo interstellare". Questa conclusione preclude la teoria che 'Oumuamua abbia viaggiato nel nostro sistema solare da un GMC, e preclude inoltre la proposizione di palle di neve primordiali come materia oscura. Il raffreddamento evaporativo in queste situazioni non riduce il ruolo della sublimazione termica da parte della luce delle stelle nella distruzione degli oggetti di ghiaccio H2.
"Oumuamua ha acquisito notorietà per la prima volta nel 2017 quando è stato scoperto urlando nello spazio dagli osservatori dell'Osservatorio di Haleakalā, e da allora è stato oggetto di studi in corso. "Questo oggetto è misterioso e difficile da capire perché mostra proprietà peculiari che non abbiamo mai visto da comete e asteroidi nel nostro sistema solare, " disse Hoang.
Mentre la natura del viaggiatore interstellare è attualmente un mistero irrisolto, Loeb suggerisce che non rimarrà così ancora per molto, soprattutto se non è solo. "Se 'Oumuamua è un membro di una popolazione di oggetti simili su traiettorie casuali, poi l'Osservatorio Vera C. Rubin (VRO), che dovrebbe avere la sua prima luce il prossimo anno, dovrebbe rilevare circa un oggetto simile a 'Oumuamua al mese. Aspetteremo tutti con impazienza di vedere cosa troverà".