En un año (probablemente dos años),Observatorio Vera C. RubinComienza operación en Chile y se inicia un estudio de patrimonio en espacio y tiempo (LSST) de 10 años.Con espejos de 8,4 metros (27 pies) y una cámara de 3,2 gigapíxeles, se espera que el observatorio recopile 500 petabytes de imágenes y datos.También abordará algunas de las preguntas más apremiantes sobre la estructura y evolución del universo y todo lo que hay en él.
Uno de los aspectos más esperados del LSST es “permitir a los astrónomos encontrar y rastrear objetos interestelares (ISO), que han sido de particular interés desde que Oumuamua pasó por nuestro sistema en 2017”.investigación recientePor un equipo de la Universidad de Chicago y el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA), el Observatorio Rubin detectará alrededor de 50 objetos durante una misión de 10 años, muchos de los cuales podrían estudiarse en las proximidades mediante una misión de encuentro. .
Su artículo que describe los hallazgos está siendo revisado para su publicación en .revista de ciencia planetaria, dirigido por Devin Hoover, investigador del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Chicago.Se unió a Darryl Seligman, becario postdoctoral de TC Chamberlin en el Departamento de Geofísica de la Universidad de Chicago.y Matthew Payne, científico investigador de SAO en el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica.
Desde que los humanos vieron por primera vez objetos interestelares19 de octubre de 2017, los astrónomos consideraron la posibilidad de conocer a futuros visitantes.Los astrónomos ya han teorizado que nuestro sistema solar visita cuerpos interestelares (ISO) varias veces al año, pero ‘Omuamua’ fue el primer objeto de este tipo que se observó.Además, la ignorancia de la clasificación llevó rápidamente a la conclusión de que este objeto era del primer tipo jamás observado.
Esto ha llevado a una falta de especulación sobre lo que podría ser, junto con la posibilidad de una posibilidad.iceberg de hidrogeno, una piezacuerpo parecido a pluton, interestelarconejito busto, e inclusovelas de sol alienígenas.Independientemente de su sustancia, la sola existencia de ‘Oumuamua’ confirmó que ISO era estadísticamente significativo en nuestra galaxia, y esto2I/Borisov) casi dos años después.
Como explicó el autor principal, Devin Hooper, a Universe Today por correo electrónico, las perspectivas para estudiar ISO son muy prometedoras:
“Los objetos interestelares representan los bloques de construcción y los restos de formaciones planetarias en exosistemas.Así como los cometas y asteroides en nuestro sistema solar pueden decirnos más sobre su formación que los propios planetas, los objetos interestelares nos dirán más sobre la formación de planetas y estrellas que los exoplanetas o estrellas.Debido a que estos objetos viajan a través de nuestro sistema solar, podemos obtener información sobre los componentes de los exoplanetas sin tener que viajar a otros sistemas planetarios”.
Por esta razón, la comunidad astronómica espera con ansias el descubrimiento de más objetos interestelares.Varios estudios ya han demostrado cómo el nuevo instrumento puede detectar algunos de estos objetos por año, lo que permite a los astrónomos limitar las propiedades de este tipo de objetos y determinar cómo ‘Oumuamua y 2I/Borisov son adecuados para toda la población.
Por ejemplo, los investigadoresObservatorio Vera C. RubinserviráMúltiples detecciones ISO por añoCuando LSST comienza.Del mismo modo, hay sugerencias para:misión de intercepción rápidaEso puede serAlgunos de estos objetos y rendezvous.Para determinar cuántos objetos podrían detectarse y alcanzarse, Hoover y sus colegas realizaron una serie de simulaciones por computadora que generaron una población completa de ISO que ingresaron al sistema solar.
La densidad numérica de los objetos se basó en lo que significaban las detecciones de ‘Oumuamua y 2I/Borisov (es decir, 10).26Uno en nuestra galaxia y otro que atraviesa el sistema solar interior en un momento dado.Hoover dice que ha desarrollado tres criterios de detección para ver qué pueden detectar los LSST.
“Primero, la ISO debe tener una calificación aparente mínima de menos de 24.Es decir, debe ser lo suficientemente brillante para que el LSST lo observe.En segundo lugar, el ISO debe alcanzar una altitud de al menos +30 grados.Es decir, debe estar lo suficientemente alto en el cielo. Finalmente, la altura del sol debe ser inferior a -18 grados.Es decir, el sol está por debajo del horizonte para oscurecer el cielo lo suficiente en el momento de la observación.El segundo y tercer criterio aseguran que el ISO detectable esté bastante lejos del sol en el cielo”.
Un ISO que atravesaba el sistema solar interior se consideraba detectable si, a lo largo de su trayectoria (de acuerdo con la campaña de observación de 10 años del LSST), se cumplían estos tres criterios.Descubrieron que alrededor del 20% de la población ISO simulada detectable por LSST también podría alcanzarse con misiones de encuentro ISO dedicadas.Esto equivale a poder alcanzar alrededor de 1 ISO por año entre 2022/23 y 2032/33.
Mirando hacia el futuro cercano, estos resultados permiten a los investigadores diseñar estrategias de observación que maximicen la probabilidad de detectar ISO y ayuden a determinar qué futuras misiones de encuentro son factibles.Como dijo Hoover:
“En particular, el 1,69 % de ISO en nuestra muestra es detectable y alcanzable con una misión de encuentro con un delta-v de 30 km/s.Ambos criterios son necesarios porque solo se conoce la trayectoria del ISO detectado y se pueden enviar misiones de intercepción.Por supuesto, esto depende del descubrimiento de más ISO.A medida que la comunidad astronómica mejore sus capacidades de detección, investigaremos un número mucho mayor de ISO, lo que nos permitirá elegir entre una gama más amplia de objetivos para las misiones de encuentro”.
Hay dos misiones actualmente en desarrollo. ESAinterceptor de cometasMisión y NASAPuenteConceptos: ambos fueron considerados en este estudio por Hoover y sus colegas.Según las indicaciones de Hoover, los delta-vs para esta misión son 15 km/s (54 000 km/h, 33 554 mph) y 2 km/s (7200 km/h, 4474 mph) respectivamente.Esto no cumple con los requisitos delta-v establecidos en el estudio, lo que reduce significativamente la cantidad de ISO alcanzables.
De hecho, los resultados obtenidos por Hoover y sus colegas mostraron que el porcentaje de ISO alcanzable en estas dos misiones se redujo a 0,471% y 0,003% de la muestra, respectivamente.Dada la densidad numérica de ISO en las simulaciones, esto equivale a aproximadamente 1 ISO por año que se puede detectar y alcanzar con el concepto BRIDGE de la NASA.Sin embargo, hay muchas propuestas para misiones de intercepción con mayores capacidades delta-v, como:Velas de luz y conjuntos de energía direccional.Incluso las misiones más lentas todavía tienen la oportunidad de encontrarse.
“Debido a limitaciones técnicas, las capacidades delta-v de la misión actual son limitadas, pero esto no hace que la misión de encuentro con ISO sea imposible”, dijo Hoover.“Dadas las estimaciones actuales de la densidad numérica de ISO en el sistema solar, ~100 está en el rango de 5 AU en un momento dado.Dado el tiempo que le toma a un ISO típico cruzar la región 5AU, LSST calculó que se deben detectar ~10 objetivos alcanzables para BRIDGE dentro de una campaña de observación de 10 años.Por lo tanto, no descartaremos la posibilidad de misiones de intercepción de baja delta-v”.
En el futuro, los resultados de este estudio serán de gran beneficio para los astrónomos y las agencias espaciales.Además de proporcionar una estimación actualizada de la cantidad de ISO que pronto se pueden detectar, estos resultados permiten a los investigadores diseñar estrategias de observación que maximicen la probabilidad de detectar ISO.Además, resaltan la necesidad de misiones de intercepción dedicadas que puedan mantenerse al día con el ISO que hace que nuestro sistema se dispare.
Otras lecturas:arXiv