2017 年、ハワイのハレアカラ天文台の天文学者たちは、珍しい光景を垣間見ました。 Paan-Starr 望遠鏡アレイから収集されたデータは、太陽から 0.25 天文単位以内を通過する長さ約 230 メートルの物体の画像を捉えました。
ハワイ語で「スカウト」を意味する「オウムアムア」と名付けられたこの物体は、後に私たちの星系の外から来たことが発見され、私たちの星系を通過する最初の観測された星間天体になりました.現在、The Astronomical Journal での出版が最近承認された研究では、 研究者チームは、オウムアムアの軌道を星間ホームまで追跡したと報告しています。
オウムアムアと近くにある 700 万個を超える星の重力効果をモデル化することで、研究者は銀河を横切るオウムアムアの歩みをたどり、オウムアムアのホーム スターの可能性を 4 つの潜在的な候補に絞り込むことができました。太陽から約25パーセク。 HD 292249 は、私たち自身の太陽に非常によく似た星であり、正式な命名法がない他の 2 つの星です。研究者たちは、オウムアムアはもともとこれらの星の 1 つを周回する天体だったが、近くのより大きな惑星との重力相互作用のために宇宙に飛び出したと考えています。チームの調査結果の全文は、arXiv で読むことができます。
孤独な星間旅行者
星間天体は、惑星形成の結果です。惑星が形成されるとき、それらは非常に速く自転します。この回転は、近くの大きな天体からの重力効果と相まって、形成中の惑星系から宇宙の深部に微惑星質量を放出する可能性があります。このメカニズムを考えると、典型的なオウムアムアのような太陽系外微惑星は、葉巻や平らな楕円形のような細長い形をしています。惑星形成の自然な結果であるにもかかわらず、宇宙の巨大なサイズのために星間放出を観察することは非常にまれです.これまでの小惑星や彗星のいくつかは、私たちの宇宙領域の外から来たと信じられていましたが、これまでのところ、オウムアムアは太陽系の外から来た可能性が圧倒的に高い唯一の観測対象です.
オウムアムアの起源を特定するために、チームは欧州宇宙機関のガイア ミッションからデータを引き出して、遠い星の位置を特定しました。以前の観測では、オウムアムアの軌道は重力効果のみと多かれ少なかれ一致していたことが示されていました。しかし、データを注意深く調べたところ、太陽に近づくにつれてオウムアムアの速度が速くなっていることがわかりました。これは、彗星のように、昇華した水蒸気が最初に観測されたよりも速く物体を推進していたことを示しています。これらの発見は、科学者がオウムアムアの太陽系への正しい入り口を見つけるために逆方向に作業するのに役立ちました.
ガイア ミッションから収集された特定のデータは、星のアトラスで構成されており、星の速度、位置、視差効果の測定値が含まれています。重力の影響を受けるほど近くにある星を調整した結果、最終的なコンピューター シミュレーションは 700 万個を超える星からの情報で構成されていました。オウムアムアの軌跡をたどることで、100万年以上の宇宙の旅の間にどの星がオウムアムアを通り過ぎたに違いないかを突き止めました。トリックは、オウムアムアの投影された軌跡と相まって、オブジェクトが太陽系につまずく原因となる位置と速度を持つ星を見つけることでした。これを行うには、オウムアムアが近くを通過し、星の重力がオブジェクトの軌道に大きな影響を与えるほどゆっくりと通過する星を見つける必要がありました.
コンピューター シミュレーションからコンパイルされた結果は、4 つの潜在的なホーム スター候補を特定しました。これらの候補の 1 つは星ガイア DR2 3666992950762141312 (「ホーム 4」と呼ばれます) です。観測によると、110 万年前にオウムアムアがこの星の近くを 18 km/s の進入速度で通過しました。星の重力がオブジェクトの軌道に大きな影響を与えるほど遅くなります。
候補となるホームスターは、くじら座の境界内にある赤色矮星 HIP 3757 です。分析によって特定されたすべての星の中で、HIP 3757 は地球に最も近く、約 80 光年です。他の 2 つの候補星は、私たち自身の太陽のような星である HD 292249 と、研究者によって「ホーム 3」と呼ばれる星 ガイア DR2 4899996487129314688 として知られています。研究者は、オウムアムアのホーム スターを指摘するだけでなく、恒星との将来の相互作用を予測するために、アウトバウンド トラジェクトリも計算しました。
では、オウムアムアはどのようにしてホームシステムから追放されたのでしょうか?研究者たちはいくつかの可能性を探っています。データが与えられた場合、オウムアムアは大質量星と近くのガス巨人を含むシステムから来た可能性があります。恒星、ガス巨星、および小さな微惑星の間の相互作用は、現在観測されているオウムアムアの軌道と外挿された過去の軌道を説明するでしょう。研究者たちはまた、連星系が初期の惑星形成に十分な重力摂動を引き起こし、システムから微惑星を高速で放出する可能性があると述べています。放出は、近くの星がオウムアムアの重力の影響を及ぼした結果である可能性もあります.
もちろん、他の研究と同様に、これにも限界があります。最も顕著なのは、遠くの星の位置をモデル化するために使用されたデータが、それらを一定の速度を持つものとしてモデル化したことです。実際には、星は常に加速しており、使用されたモデルはその加速を考慮していません。さらに、700 万個の星は、私たちの基準からは多くはありませんが、ガイア ミッションで観測された星のごく一部を表しています。観測された宇宙の領域には、少なくとも 3,500 万個の星がある可能性がありますが、モデルでは 700 万個しか説明されていません。ただし、モデル化された星の数は、オウムアムアのホーム システムを決定する以前の試みよりもはるかに多くなっています。
研究者たちは、彼らの方法がオウムアムアがこれらの星系の 1 つから来たに違いないことを疑いなく判断できないことは明らかです。すべてのデータが示すのは、過去のある時点で、オウムアムアがこれらの星の近くを通過したことであり、オブジェクトがそれらの星系内から来た場合に意味のある動きのプロファイルを持っています.オウムアムアのホーム スターを決定するには、これらの星の近くのオウムアムアの運動に関する情報に加えて、もっともらしい放出メカニズムが必要です。
ただし、この研究は、可能な検索スペースを絞り込むという素晴らしい仕事をしています.観測可能な星の数が膨大であることを考えると、候補となる星を4つに絞り込むのはかなりの成果です。さらなるデータ収集と、すでに収集されたデータのよりきめ細かい分析は、そのリストをさらに絞り込むのに役立ちます。したがって、この神秘的な星間侵入者がどこから来たのかについて、おそらくすぐに決定的な答えが得られるでしょう.
