Raskrinkavanje misterija neobičnog ubrzanja ‘Oumuamue: Da li smo svjedoci dolaska međuzvjezdanog artefakta?
Svemir koji nas okružuje predstavlja se kao ograničena sfera, čije su granice određene udaljenošću koju svjetlost može prevaliti od Velikog praska do danas. Zamislimo na trenutak postojanje masivnog objekta koji se nalazi daleko izvan naše kosmičke horizontale i koji gravitacijski ubrzava cijelu tu sferu, uključujući i nas. Bi li mi uopće bili svjesni tog jednolikog ubrzanja? Kako obrazložava profesor Avi Loeb, odgovor je negativan. Naša kosmička sfera nije ništa drugačija od lifta koji slobodno pada u misaonom eksperimentu Alberta Einsteina. Ako s liftom padamo u uniformnom gravitacijskom polju, i kabina lifta i naša tijela kretali bi se zajedno, te ne bismo osjetili gravitaciju.
Međutim, situacija se mijenja ako se na lift pričvrsti kabel. Osoba koja stoji na površini na koju djeluje kabel osjetila bi kao da je vučena od te površine, kao da postoji suprotna gravitacijska sila u odnosu na nju. Putnik na suprotnoj strani kabine osjetio bi privlačnu gravitacijsku silu koja ih pritišće prema podu lifta. Ovaj misaoni eksperiment ima značajne implikacije za dinamiku međuzvjezdanih objekata blizu Sunca.
Otkriće ‘Oumuamue – interstelarnog posjetitelja
‘Oumuamua, prvi međuzvjezdani objekt, otkriven je 2017. godine dok je prolazio blizu Zemlje na svojoj putanji oko Sunca. Njegova putanja pokazala je neobično ne-gravitacijsko ubrzanje u smjeru udaljavanja od Sunca, bez vidljivih znakova kometske isparavanja. Kada je ‘Oumuamua prošao pored Zemlje, intenzitet neobičnog ubrzanja dok se udaljavao bio je reda veličine pet mikrometara u sekundi na kvadrat. Mikrometar (mikron) je milijunti dio metra (ili tisućiti dio milimetra).
‘Oumuamua je također imao rotaciju s periodom od 8 sati. Na temelju krivulje svjetlosti, koja odražava sunčevu svjetlost, ‘Oumuamua je pretpostavljeno imao oblik ravne ploče (poput palačinke) s približnim promjerom od 100 metara, uz pretpostavku albeda od 10%. Ova veličina bila je tisuću puta premala da bi naše najbolje teleskope mogli razlučiti njegovu sliku. Rotacija i veličina ‘Oumuamue impliciraju centrifugalno ubrzanje reda veličine pet mikrometara u sekundi na kvadrat na njegovom vanjskom rubu, što je iznenađujuće slično magnitudi njegovog neobičnog ubrzanja daleko od Sunca.
Moguća umjetna priroda ‘Oumuamue
Pretpostavimo da ‘Oumuamua ima gustoću od približno jednog grama po kubičnom centimetru, što je tipična gustoća za mnoge materijale. Ako uzmemo u obzir da je objekt sferičnog oblika s promjerom od 100 metara, izračunato unutarnje gravitacijsko ubrzanje na površini takve sfere bilo bi oko pet mikrometara po sekundi kvadratno. Zanimljivo je da je to ubrzanje vrlo slično kako centrifugalnom ubrzanju koje proizlazi iz rotacije ‘Oumuamue, tako i neobičnom ne-gravitacijskom ubrzanju koje je primijećeno dok se objekt udaljavao od Sunca. Ova neobična sličnost u veličinama različitih tipova ubrzanja može nam pružiti važne uvide u fizički sastav ili strukturalni oblik ‘Oumuamue. Može li biti da su ovi parametri povezani na način koji dosad nije bio poznat u prirodi ili čak sugeriraju umjetnu izradu samog objekta?
Ako pretpostavimo da je ‘Oumuamua sastavljen od više nezavisnih komponenata koje su međusobno povezane gravitacijom, onda bi njegova rotacija mogla biti stabilizirana upravo tom internom gravitacijom. To bi značilo da se centrifugalno ubrzanje, koje nastaje uslijed rotacije diska ‘Oumuamue, usklađuje s gravitacijskim ubrzanjem, što objašnjava njihovu sličnu veličinu. Međutim, za takvu ravnotežu potrebno je da masa objekta bude raspoređena na način koji omogućuje izraženiji ‘izbočeni’ oblik, kako to navodi profesor Loeb. Analiza krivulje svjetlosti, koja odražava način na koji svjetlost odražava od površine ‘Oumuamua, upućuje na to da geometrija njegovog tankog diska ima znatno manju masu u usporedbi s masom koju bi imao da je sferičnog oblika. Ova posebnost u distribuciji mase igra ključnu ulogu u dinamici i stabilnosti rotacije ‘Oumuamua.
Nedostatak kometskog isparavanja i preferirana geometrija diska sugeriraju da bi ne-gravitacijsko ubrzanje moglo biti proizvedeno pritiskom zračenja sunčeve svjetlosti na disku, kako je sugerirano u radu koji je profesor Loeb napisao 2018. godine s bivšim postdoktorantom, Shmuelom Bialyjem. U tom slučaju, izmjereno ne-gravitacijsko ubrzanje zahtijeva veliki omjer površine i mase za ‘Oumuamuau, što dovodi do debljine reda veličine jednog milimetra pri čvrstoj gustoći. Ova debljina je jedan dio na 100,000 procijenjenog promjera ‘Oumuamue.
Ovo postavlja mogućnost da je disk ‘Oumuamue zapravo bio tanki čvrsti sloj koji je tehnološki proizveden, s obzirom na to da nismo upoznati s astrofizičkim procesom koji bi proizveo strukturu sličnu kišobranu ovih ekstremnih dimenzija. Ako je umjetnog podrijetla, ‘Oumuamua bi mogao biti ili svjetlosno jedro, ili čvrsti površinski sloj koji je bio otrgnut od svemirske letjelice. Druga mogućnost je da je mogao biti slomljeni komad Dysonove sfere, ideja koju je iznio profesor Loeb u nedavnom radu.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
