Nach einigen Wochen der Beobachtung ist die Flugbahn des interstellaren Kometen Borisov nun gut etabliert. Es wird geschätzt, dass es am 8. Dezember 2019 nahe an der Sonne vorbeiziehen sollte. Diese Passage sollte sich in einem Abstand von 2 astronomischen Einheiten befinden, das heißt in der doppelten Entfernung zwischen Sonne und Erde. Dieses interstellare Objekt interessiert offensichtlich viele Astronomen. Es wurde genau beobachtet.
Das interstellare Objekt Borisov wurde von Hubble fotografiert
Am 2. Oktober 2019 fotografierte das Hubble-Weltraumteleskop den Kometen Borisov. Dieses Foto ermöglicht es, den Staubhalo zu sehen, der den Kometen umgibt. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu Oumuamua, dem ersten interstellaren Objekt, das 2017 entdeckt wurde. Diese beiden Beispiele für interstellare Objekte sind sehr unterschiedlich, was für zukünftige Entdeckungen dieser Art von Objekten sehr aufregend ist. Es scheint, dass wir alles erwarten müssen.
Der Komet Borisov lehrt uns auch, dass das, was im Sonnensystem passiert, die Norm in der Galaxie zu sein scheint. Die Kometen unserer Nachbarn ähneln unseren. Nur die Flugbahn von Borisov lässt zu, dass es sich um ein interstellares Objekt handelt. Natürlich haben einige Forscher versucht, seinen Ursprung zu lokalisieren.
Borisov würde aus dem Kruger 60-Doppelsternsystem stammen
Ein polnisches Team versuchte, die Flugbahn des Kometen in der Zeit zurück zu verfolgen, um zu sehen, woher sie kommen könnte. Sie glauben, dass das interstellare Objekt Borisov von einem Doppelstern namens Kruger 60 stammt. Ihre Simulationen zeigen, dass sich Borisov vor einer Million Jahren dem System von Kruger 60 näherte. In der Tat wären es 5,7 Lichtjahre von diesem System entfernt gewesen.
Interessanter ist jedoch die Bestimmung der Herkunft der Geschwindigkeiten. Während dieser Passage in der Nähe von Kruger 60 hätte Borisov im Vergleich zu den beiden Sternen eine niedrige Relativgeschwindigkeit gehabt, was vielleicht darauf hindeutet, dass es sein Heimatsystem ist. Die Doppelsterne könnten sehr große Oortenwolken haben, vielleicht mehrere Lichtjahre. Die vom polnischen Team formulierte Hypothese ist also auch nach 5 Lichtjahren plausibel.
Es ist schwer zu wissen, woher ein interstellares Objekt stammt
Der Versuch, den Ursprung eines interstellaren Objekts zu bestimmen, ist jedoch sehr schwierig. Die Sterne bewegen sich ständig relativ zueinander. Daher ist es nur mit geringen Fehlern möglich zu wissen, wo sich das interstellare Objekt Borisov und der Stern Kruger 60 vor einer Million Jahren befanden. Möglicherweise können wir diese Modelle ein wenig verfeinern, da die Flugbahn des interstellaren Kometen besser identifiziert werden kann.
In der Zwischenzeit nähert sich Borisov weiterhin der Sonne. Sofern es nicht zerfällt, wenn es sich unserem Stern nähert, sollte es bis mindestens September 2020 beobachtbar bleiben. Nach diesem Datum wird es an ein neues Ziel verschoben.
Das interstellare Objekt C/2019 Q4 Borisov wurde Ende August entdeckt
– Nachrichten vom 17. September 2019 –
Am 20. November 2017 veröffentlichte ein Team von Astronomen einen Artikel über die Entdeckung von Oumuamua, einem außergewöhnlichen Objekt aus mehreren Gründen. Es hatte eine sehr längliche Form und eine rötliche Farbe und war gerade in der Nähe der Erde vorbeigekommen. Aber was es wirklich auszeichnete, war seine Flugbahn. Nach zweiwöchiger Beobachtung wurde festgestellt, dass die Flugbahn sehr hyperbolisch war. Dies bedeutet, dass Umuamua ein interstellares Objekt war, das erstmals im Sonnensystem beobachtet wurde. Diese Entdeckung hat zu vielen Spekulationen über die Natur von Oumuamua und die Häufigkeit geführt, mit der Objekte, die sich dort nicht gebildet haben, das Sonnensystem besuchen.
Fast zwei Jahre später wurde ein neues interstellares Objekt, der Komet C/2019 Q4 Borisov, beobachtet. Dieses Objekt hat im Vergleich zur Sonne eine sehr hohe Geschwindigkeit und seine Flugbahn scheint hyperbolisch. Wenn sein interstellarer Ursprung bestätigt wird, wird C/2019 Q4 Borisov ein sehr interessantes Untersuchungsobjekt sein. Es befindet sich noch in der Annäherungsphase der Sonne, was bedeutet, dass wir beobachten können, wie sie sich der Erde ein wenig nähert. Seine Flugbahn sollte es ein wenig über die Umlaufbahn des Planeten Mars hinaus bringen, bevor es für immer davon zieht.
C/2019 Q4 Borisov ist ein aktiver Komet, der sich von Oumuamua unterscheidet. Obwohl sich C/2019 Q4 Borisov noch nicht in der Nähe der Sonne befindet, wurde bereits mit der Entgasung begonnen. Eines der Teleskope am Gemini Observatory in den USA hat es geschafft, ein Foto von C/2019 Q4 Borisov zu machen, das von seinem Schwanz umgeben ist. Oumuamua war ohne Kometenschwanz viel näher an der Sonne vorbeigekommen, aber es war bemerkt worden, dass es sich leicht von der Sonne weg beschleunigte, ein Phänomen, das wahrscheinlich durch ein Entgasungsphänomen verursacht wurde, das dem eines Kometen ähnelte.
C/2019 Q4 Borisov ist sehr schwer zu beobachten, da sich das interstellare Objekt momentan am sonnennahen Himmel befindet. Seine interstellare Natur sollte jedoch in den kommenden Tagen oder Wochen bestätigt werden. Fortlaufende Beobachtungen sollten auch in der Lage sein, die chemische Zusammensetzung zu bestimmen. Kometen bestehen normalerweise aus dem Rohmaterial eines Systems, mit anderen Worten, es ist eine großartige Gelegenheit, die primitive Chemie eines entfernten Planetensystems zu studieren.
Es ist jedoch nicht vorstellbar, eine Raumsonde zur Erkundung von C/2019 Q4 Borisov zu schicken. Das interstellare Objekt wurde im Vergleich zu Oumuamua frühzeitig entdeckt, aber nicht früh genug. Ein 2-Tonnen-Raumschiff, das von einer Falcon Heavy-Rakete angetrieben wird, könnte es abfangen, wenn es im Juli 2018, mehr als ein Jahr vor der Entdeckung des interstellaren Objekts, startet. Wir können nur hoffen, dass wir versuchen, es nachzuholen. Theoretisch sollte ein 3 kg schwerer CubeSat, der von einem SLS angetrieben wird, das interstellare Objekt noch abfangen können, aber wir müssen vernünftig sein. Teleskopbeobachtungen vom Boden oder von der Umlaufbahn aus sollten bereits viel über dieses interstellare Objekt aussagen.
Wenn wir ein interstellares Objekt abfangen wollen, müssen wir wahrscheinlich auf eine neue Entdeckung warten, um schnell zu reagieren. Die Europäische Weltraumorganisation arbeitet an einer Mission namens Comet Interceptor, einem Satz von drei Raumsonden, die gestartet werden könnten, bevor sie überhaupt ein Ziel haben. Es würde sich am L2-Lagrange-Punkt des Sun-Earth-Systems befinden. Wenn ein besonders interessantes Objekt entdeckt wird, zum Beispiel ein neues interstellares Objekt, werden die drei Raumsonden sofort eine Abfangbahn einschlagen. Die Mission sollte ursprünglich einen neuen Kometen untersuchen, aber wir können uns vorstellen, dass die ESA versucht sein könnte, auf ein interstellares Objekt zu zielen.
Der Asteroid 2015 BZ509 könnte von einem anderen System stammen
– Nachrichten vom 22. Mai 2018 –
Oumuamua ist das erste interstellare Objekt im Sonnensystem. Seine Form und Farbe forderten Astrophysiker heraus. Es wird jedoch schwierig sein, mehr über dieses Objekt zu erfahren, da es sich schnell an ein neues Ziel bewegt. Um eines Tages die Möglichkeit zu haben, ein interstellares Objekt zu untersuchen, wird es notwendig sein, sich rechtzeitig vorzubereiten und eine Sonde zu haben, die schnell genug ist, um sie zu treffen. Außerdem werden diese Objekte wahrscheinlich spät erkannt, und eine Raumsonde und ihre Weltraumrakete müssen bereit sein, sie zu verlassen, um sie abfangen zu können. Aber sind alle interstellaren Objekte schnell genug, um der Anziehungskraft unserer Sonne zu entkommen? Die BZ509 wurde Ende 2014 vom Pan-STARRS-Teleskop entdeckt, dem gleichen Teleskop, das Oumuamua entdeckte. Seine Umlaufbahn ist erstaunlich: Es ist in einer Co-Orbital-Konfiguration mit Jupiter, aber rückläufig, das heißt, dass es die Sonne in Resonanz mit Jupiter umkreist, aber in der entgegengesetzten Richtung des riesigen Planeten und von fast allen bekannten Objekten in das Sonnensystem.
Die Ursachen dieser retrograden Umlaufbahn sind schwer zu identifizieren. In einer Studie, die gerade veröffentlicht wurde, schlägt ein Team der Côte d’Azur-Beobachtungsstelle in Frankreich vor, dass diese Umlaufbahn dem interstellaren Ursprung von 2015 BZ509 zugeschrieben werden sollte. Tatsächlich modellieren wir die Entstehung des Sonnensystems mit einer protoplanetaren Scheibe, aus der Planeten, Monde und Asteroiden entstanden sind. Aber in der protoplanetaren Scheibe würde sich das ganze Material in dieselbe Richtung drehen. Die Objekte, die aus dieser protoplanetaren Scheibe entstehen, würden diese Bewegung also beibehalten. Wenn wir ein Objekt entdecken, das sich in die entgegengesetzte Richtung dreht, liegt das daran, dass es eine bestimmte Geschichte hat. Wir wissen von etwa hundert Asteroiden in retrograden Umlaufbahnen. Diese Anomalie wird meistens durch Kollisionen oder Gravitationswechselwirkungen mit Jupiter erklärt, aber die Co-Orbitalkonfiguration von 2015 BZ509 mit Jupiter macht es einzigartig.
Mithilfe von Computersimulationen reproduzierte das Côte d’Azur-Observatorium die Orbitparameter des Asteroiden, die in die Vergangenheit zurückreichen. Ihre Simulationen zeigen, dass bereits vor 4,5 Milliarden Jahren, während sich das Sonnensystem in Formation befand, bereits 2015 BZ509 diese retrograde Umlaufbahn mit Jupiter in Resonanz gebracht hat. Die möglichen Erklärungen sind daher stark reduziert. Der einzige Weg, den der Asteroid in diesem Orbit hätte sein können, ist, dass er sich in unserem Sonnensystem nicht gebildet hat. Es wäre zu uns gereist. Die Erklärung ist plausibel, weil sich unsere Sonne in der Mitte von hundert ähnlichen Sternen gebildet hätte. Die Nähe zwischen den Sternen hätte diesen Austausch von Objekten zwischen den jungen Sternen erleichtert. Heute sind die Sonne und ihre Brüder in der Galaxis verstreut. Aber 2015 BZ509 könnte ein Zeugnis dieser Zeit sein. Der große Vorteil dieses Asteroiden ist, dass er nirgends hinführt. Wir können daher Zeit brauchen, um über eine Möglichkeit nachzudenken, die interstellare Hypothese zu bestätigen oder zu entkräften. Wenn sein extrasolarer Ursprung bestätigt wird, könnte 2015 BZ509 ein sehr interessantes Ziel für die Erkundung werden. In der Zwischenzeit können wir möglicherweise andere Asteroiden dieses Typs identifizieren.
Neue Beobachtungen von Oumuamua liefern Informationen über seine Vergangenheit
– Nachrichten vom 20. Februar 2018 –
Im Oktober 2017 wurde das seltsame Objekt Oumuamua entdeckt. Es war das erste interstellare Objekt, das beobachtet wurde. Aber es ist nicht nur die Quelle von Oumuamua, die intrigiert. Seine längliche Form und seine dunkelrote Farbe machen es zu einem sehr ungewöhnlichen Objekt im Vergleich zu dem, was wir in unserem Sonnensystem sehen. In einer neuen Studie untersuchte ein irisches Universitätsteam die Helligkeit des Objekts. Das Forscherteam konnte seine Rotationsachse bzw. Drehachsen bestimmen. Im Gegensatz zu den Asteroiden, die wir kennen, ist Oumuamuas Rotation sehr chaotisch, was wahrscheinlich ein Beweis für die sehr gewalttätige Vergangenheit des Objekts ist. Dies deutet darauf hin, dass Oumuamua nach einer Kollision aus seinem ursprünglichen System entkommen konnte. Es wird wahrscheinlich mehrere Milliarden Jahre dauern, bis Oumuamua zu einer traditionelleren Rotation zurückkehren wird. Die Studie zeigt auch, dass die Oberfläche des Objekts befleckt sein würde, was bedeutet, dass seine Zusammensetzung lokale Variationen erfahren würde, was für solch ein kleines Objekt eher überraschend ist.
Oumuamua bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit von uns weg. Es wird immer schwieriger werden, die Beobachtungen fortzusetzen. Es ist nun eine Frage der Vorbereitung, das nächste interstellare Objekt zu beobachten. Dies ist ein ganz neues Forschungsgebiet für Astronomen. Wenn der interstellare Ursprung von Oumuamua wegen seiner großen Originalität und hohen Geschwindigkeit offensichtlich ist, könnten andere interstellare Objekte schwieriger zu erkennen sein. Einige frühere Beobachtungen von Objekten mit einer hyperbolischen Trajektorie könnten somit als interstellare Objekte interpretiert werden. Ebenso könnte eine ganze Population dieser Objekte durch die Schwerkraft der Sonne oder des Jupiters eingefangen worden sein. Sie würden sich dann wie klassische Asteroiden verhalten, so dass sie sehr schwer von ihnen zu unterscheiden wären. Das PANSTARRS-Werkzeug, das Oumuamua zuerst beobachtet hat, hat eine gute Chance, andere Objekte zu entdecken. Es überwacht kontinuierlich einen großen Teil des Himmels, der es ermöglichen soll, neue Asteroiden des Hauptgürtels, Asteroiden von Gasriesen, Objekte des Kuipergürtels und mit etwas Glück auch neue interstellare Objekte zu identifizieren.
Ein Asteroid von ungewöhnlicher Gestalt ist im Oktober in der Nähe der Erde passiert
– Nachrichten vom 21. November 2017 –
Am 19. Oktober wurde ein Asteroid mit einem Durchmesser von 400 Metern entdeckt, der nur 30 Millionen Kilometer von der Erde entfernt war. Seine hyperbolische Flugbahn scheint darauf hinzudeuten, dass sie nicht von unserem Sonnensystem kommt. Dies ist das erste Mal, dass ein interstellares Objekt entdeckt wurde. Es hieß Oumuamua. Es wäre aus dem Sonnensystem ausgestoßen worden, wo es geboren wurde. Sehr viele Asteroiden würden mit jeder Schöpfung eines Sonnensystems das gleiche Schicksal haben. Oumuamua könnte daher der erste in einer langen Reihe sein. Die Identität des Sonnensystems, das diesen Asteroiden ausgeworfen hat, ist noch nicht sicher. Einige erinnern an Vega, einen Stern, der sich 25 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt befindet, oder für die Sternvereinigung Karina, die zwischen 163 und 277 Lichtjahren von unserer Sonne entfernt ist. Oumuamua machte eine sehr lange Reise, bevor er unser Sonnensystem besuchte.
Oumuamua ist ein dunkelrotes Objekt und hat eine sehr längliche Form, ein bisschen wie ein Baguette. Dies deutet darauf hin, dass das Objekt sehr dicht ist, wahrscheinlich aus Steinen oder Metallen. Die Entdeckung dieses Asteroiden macht auf jeden Fall mehrere Jahrzehnte des Wartens auf Astronomen zunichte. Sie sollten lange Zeit existieren, aber nie beobachtet worden sein. Nun, da die erste Entdeckung stattgefunden hat, sollten die Methoden verfeinert werden, um mehr zu entdecken und vielleicht sogar im Detail zu studieren.
Die Inbetriebnahme des Teleskops LSST (Large Synoptic Survey Telescope) im Jahr 2022 sollte es ermöglichen, diese Art von Entdeckungen zu multiplizieren. Es wird seit 2015 in Chile gebaut. Es besteht aus drei Spiegeln, darunter der größte konvexe Spiegel der Welt. Es sollte große Teile des Himmels beobachten können. Der 3,2 Gigapixel-Digitalsensor sammelt jede Nacht eine Menge Daten. Seine außerordentlichen Fähigkeiten erlauben ihm, den beobachtbaren Himmel von seiner Position aus regelmäßig zu fotografieren. Diese kontinuierliche Überwachung eines großen Teils des Himmels sollte es ermöglichen, andere interstellare Asteroiden und auch die Asteroiden aus dem Sonnensystem zu entdecken.
Wir können uns vorstellen, dass eines Tages eine Raumsonde einen Asteroiden abfangen könnte, aber es scheint ziemlich schwierig zu sein. Es muss in der Tat in der Lage sein, es lange im Voraus zu erkennen, da es sich um sehr schnelle Objekte handelt, die nur einmal passieren. Aktuelle Modelle schätzen, dass ein solches Objekt höchstens einmal pro Jahr durch das Sonnensystem läuft. Wir hatten Glück mit Oumuamua, weil der Asteroid relativ nahe an der Erde vorbeikam. Um mehr Beobachtungen machen zu können, ist es notwendig, geduldig zu sein und gute Instrumente zu haben.
Bild von ESO / M. Kornmesser (http://www.eso.org/public/images/eso1737e/) [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)], über Wikimedia Commons
Quellen
