Artikkel

UiO-forskere kan ha påvist en hybelkanin i verdensrommet

Oumuamua, PoreLab
Den interstellare gjesten Oumuamua betraktet som en forgrenet støvdott eller som en stor stein. Begge bildene er hypotetiske. Illustrasjon: PoreLab/UiO (t.v.) og Wikipedia/CC BY-SA 4.0 (t.h.)

UiO-forskere kan ha påvist en hybelkanin i verdensrommet

Sammen med astronomen Jane X. Luu har PoreLab-forskerne Eirik Grude Flekkøy og Renaud Toussaint ved UiO studert det som kan være solsystemets største støvdott.

Den første interstellare gjesten i vårt solsystem ble oppdaget i oktober 2017 – fra et observatorium på Hawaii. For første gang kunne man observere et himmellegeme som beveget seg på en såkalt hyperbolsk, det vil i åpen,  bane gjennom solsystemet.

Dette objektet, som fikk navnet Oumuamua, polynesisk for "gjest" eller "speider fra det fjerne", er omtrent 400 meter langt og nå på vei ut av solsystemet igjen for aldri å returnere. Dette skiller det fra alt annet som man kan observere i solsystemet, slik som kometer, planeter og asteroider, som alle beveger seg langs lukkede baner rundt solen og kommer tilbake langs sine sykluser.

Neppe et fremmed romskip ...

Den eksotiske gjesten bærer med seg informasjon om solsystemer som kan være fullstendig forskjellige fra vårt. Blant mange ubesvarte spørsmål er ett knyttet til dens spesielle bevegelse: Foruten å være åpen, er den også litt raskere enn hva man kan forklare ut fra kjente tyngdekrefter i solsystemet vårt alene. 

Om man ser bort fra spekulasjonene om at det kan dreie seg om et fremmed romskip,  er det bare solens stråling som kan forklare den ekstra kraften som er nødvendig for å forklare den observerte banen.

Det spesielle er at om  solens såkalte strålingstrykk skal være årsaken, må Oumuamuas massetetthet være ekstremt liten, ikke mer enn 1 prosent av luftens massetetthet ved jordens overflate, det vil si omtrent 10 gram pr. kubikkmeter.

Denne lave tettheten gjør den interstellare gjesten til det mest porøse objektet som har vært observert i vårt solsystem – og dermed et meget relevant studieobjekt for Porous Media Lab (PoreLab), et senter for fremragende forskning (SFF) som ble stiftet for to år siden netttopp for å studere porøse mediers fysikk. 

Les også: 30 year old prediction on motion of fluids is verified

Et skånsomt sted

Jane Luu, som ellers er kjent for oppdagelsen av Kuiper-beltet og for å ha redusert Plutos status fra planet til dvergplanet, har sammen med PoreLab-forskerne påvist at selv objekter med slike ekstremt lave tettheter vil kunne overleve de kreftene de blir utsatt for i vårt solsystem. 

I en viss forstand viser studien, som nå blir publisert i prestisjetunge Astrophysical Journal Letters, at rommet er et meget skånsomt sted: Oumuamua, som kan være dannet ved at støvpartikler knytter seg sammen i forgrenede strukturer tidlig i et annet solsystems utvikling, ville umiddelbart kollapse om den befant seg på jordens overflate. Men i sin bane forbi solen ville den kunne overleve solens gravitasjon, strålingskrefter og dessuten de kreftene som kommer av dens egen rotasjon.

Strukturen som kan dannes gjennom såkalte aggregeringsprosesser er en enorm fraktal, et geometrisk objekt som kjennetegnes ved at det har hull av alle størrelser, slik figuren øverst i saken illustrerer. Den viser også forskjellen på forestillingene om Oumumua som en stor støvdott (til venstre) og den opprinnelige forestillingen om et det dreide seg om en stor stein (til høyre).

Ny gjest er oppdaget

Nå er det nettopp oppdaget en interstellar gjest nr. 2, den såkalte Q4. Denne gjesten beveger seg enda fortere enn Oumuamua og er dessuten annerledes i kraft av å ha en komethale. En slik hale, som kommer av at is fordamper i varmen fra solen, er både et tegn på større massetetthet og på at andre krefter kan være i sving.

Disse kreftene, som kommer av at gassen i komethalen skaper et trykk på kometen, er utelukket på Oumuamua fordi denne ikke hadde noen komethale. 

Artikkelforfatten er professor ved Fysisk institutt på UiO og forsker i PoreLab

Les mer på Titan.uio.no: