Crédit :Centre d'astrophysique Harvard-Smithsonian
Le débat sur les origines et la structure moléculaire de 'Oumuamua s'est poursuivi aujourd'hui avec une annonce dans The Lettres de revues astrophysiques qu'en dépit d'affirmations prometteuses antérieures, l'objet interstellaire n'est pas fait de glace d'hydrogène moléculaire après tout.
L'étude précédente, publié par Seligman &Laughlin en 2020 - après que les observations du télescope spatial Spitzer aient fixé des limites strictes au dégazage des molécules à base de carbone - suggérait que si « Oumuamua était un iceberg d'hydrogène, alors le gaz hydrogène pur qui lui donne sa poussée de fusée aurait échappé à la détection. Mais les scientifiques du Centre d'astrophysique | Harvard &Smithsonian (CfA) et le Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) étaient curieux de savoir si un objet à base d'hydrogène aurait pu réellement faire le voyage de l'espace interstellaire à notre système solaire.
"La proposition de Seligman et Laughlin semblait prometteuse car elle pourrait expliquer la forme extrêmement allongée d'Oumuamua ainsi que l'accélération non gravitationnelle. Cependant, leur théorie est basée sur l'hypothèse que la glace H2 pourrait se former dans des nuages moléculaires denses. Si c'est vrai, Les objets de glace H2 pourraient être abondants dans l'univers, et aurait donc des implications de grande envergure. La glace H2 a également été proposée pour expliquer la matière noire, un mystère de l'astrophysique moderne, " a déclaré le Dr Thiem Hoang, chercheur principal dans le groupe d'astrophysique théorique de la KASI et auteur principal de l'article. "Nous voulions non seulement tester les hypothèses de la théorie, mais aussi la proposition de la matière noire." Dr Avi Loeb, Frank B. Baird, professeur de sciences à Harvard et co-auteur de l'article, ajoutée, "Nous nous doutions que les icebergs d'hydrogène ne pourraient pas survivre au voyage - qui prendra probablement des centaines de millions d'années - parce qu'ils s'évaporent trop rapidement, et quant à savoir s'ils pourraient se former dans des nuages moléculaires."
Voyageant à une vitesse fulgurante de 196, 000 mph en 2017, 'Oumuamua a d'abord été classé comme un astéroïde, et quand il s'est accéléré plus tard, s'est avéré avoir des propriétés plus proches des comètes. Mais l'objet interstellaire d'un rayon de 0,2 km ne correspondait pas à cette catégorie, Soit, et son point d'origine est resté un mystère. Les chercheurs se sont concentrés sur le nuage moléculaire géant (GMC) W51 - l'un des GMC les plus proches de la Terre à seulement 17 ans, 000 années-lumière—comme point d'origine potentiel pour 'Oumuamua, mais faites l'hypothèse qu'il n'aurait tout simplement pas pu faire le voyage intact. "L'endroit le plus probable pour faire des icebergs d'hydrogène est dans les environnements les plus denses du milieu interstellaire. Ce sont des nuages moléculaires géants, " dit Loeb, confirmant que ces milieux sont à la fois trop éloignés et peu propices au développement d'icebergs à hydrogène.
Une origine astrophysique acceptée pour les objets solides est la croissance par collisions collantes de poussière, mais dans le cas d'un iceberg d'hydrogène, cette théorie ne pouvait tenir. "Une route acceptée pour former un objet de la taille d'un km est d'abord de former des grains de la taille du micron, alors de tels grains se développent par collisions collantes, " dit Hoang. " Cependant, dans les régions à forte densité de gaz, le chauffage collisionnel par les collisions gazeuses peut rapidement sublimer le manteau d'hydrogène sur les grains, les empêchant de grandir davantage.
Bien que l'étude ait exploré la destruction de la glace H2 par de multiples mécanismes, y compris le rayonnement interstellaire, rayons cosmiques, et le gaz interstellaire, la sublimation due au chauffage par la lumière des étoiles a l'effet le plus destructeur, et selon Loeb, "La sublimation thermique par chauffage collisionnel dans les GMC pourrait détruire les icebergs d'hydrogène moléculaire de la taille d'Oumuamua avant leur fuite dans le milieu interstellaire." Cette conclusion exclut la théorie selon laquelle « Oumuamua a voyagé vers notre système solaire à partir d'un GMC, et exclut en outre la proposition de boules de neige primordiales comme matière noire. Le refroidissement par évaporation dans ces situations ne réduit pas le rôle de la sublimation thermique par la lumière des étoiles dans la destruction des objets de glace H2.
'Oumuamua a gagné en notoriété pour la première fois en 2017 lorsqu'il a été découvert en train de crier dans l'espace par des observateurs de l'observatoire de Haleakalā, et a depuis fait l'objet d'études en cours. "Cet objet est mystérieux et difficile à comprendre car il présente des propriétés particulières que nous n'avons jamais vues des comètes et des astéroïdes de notre système solaire, " dit Hoang.
Alors que la nature du voyageur interstellaire est actuellement un mystère non résolu, Loeb suggère qu'il ne le restera pas longtemps, surtout s'il n'est pas seul. "Si 'Oumuamua est membre d'une population d'objets similaires sur des trajectoires aléatoires, puis l'Observatoire Vera C. Rubin (VRO), qui devrait avoir sa première lumière l'année prochaine, devrait détecter environ un objet de type 'Oumuamua par mois. Nous attendrons tous avec impatience de voir ce qu'il trouvera."