Galaktische Reisende: Rubin-Observatorium wird interstellare Objekte enthüllen, die durch unser Sonnensystem sausen

Diese künstlerische Darstellung veranschaulicht ein interstellares Objekt, das sich schnell unserem Sonnensystem nähert. Das Objekt wurde vor langer Zeit aus seinem Heimatplanetensystem ausgestoßen, reiste über interstellaren Raum für Milliarden von Jahren, bevor es kurzzeitig durch unsere kosmische Nachbarschaft zog. Das Rubin-Observatorium wird viele dieser zuvor unbekannten interstellaren Besucher enthüllen. Anerkennung: Rubin Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. daSilva/ M. Zamani

Das Legacy Survey of Space and Time des Vera C. Rubin Observatoriums wird die Wissenschaft des Sonnensystems revolutionieren, indem es eine Population zuvor unentdeckter interstellarer Kometen und Asteroiden enthüllt, die durch unsere kosmische Nachbarschaft wandern

Es existieren viele noch unentdeckte interstellare Objekte in unserer Milchstraßengalaxie: Kometen und Asteroiden, die aus ihren Heimatsternsystemen ausgestoßen wurden. Einige dieser Objekte passieren unser Sonnensystem und liefern wertvolle Informationen darüber, wie planetare Systeme entstehen und sich entwickeln. Bisher wurden nur zwei solcher interstellarer Besucher entdeckt: 1I/ʻOumuamua und Komet 2I/Borisov. Das bevorstehende Legacy Survey of Space and Time des Rubin-Observatoriums wird uns viele weitere zeigen.

Wir haben bereits viel über die größten, hellsten Objekte in unserem Sonnensystem mit vorhandenen Instrumenten und Teleskopen gelernt. Jedoch wollen Astronomen wie Michele Bannister, Forschungsstipendiatin der Rutherford Discovery an der Universität von Canterbury in Aotearoa Neuseeland und Mitglied der Rubin-Beobachtung/LSST-Wissenschaftskollaboration im Sonnensystem, noch tiefer suchen, nach kleinen, schwachen Körpern, die in planetaren Systemen weit über unserem eigenen stammen. Diese interstellaren Objekte - die aus ihren Heimsystemen in den Raum zwischen den Sternen geschleudert wurden - sind so schwach, dass sie praktisch nicht nachweisbar waren. Aber mit dem bevorstehenden Legacy Survey of Space and Time (LSST), durchgeführt mit dem Vera C. Rubin-Observatorium in Chile, rechnen Wissenschaftler mit einer explosiven Entdeckungsphase, da diese schwachen Objekte zum ersten Mal sichtbar werden.

Das Rubin-Observatorium wird gemeinsam von der National Science Foundation (NSF) und dem US-Energieministerium (DOE) finanziert. Rubin ist ein Programm des NOIRLab der NSF, das zusammen mit dem SLAC National Accelerator Laboratory das Rubin-Observatorium betreiben wird.

Dieses Video zeigt die Pfade durch unser Sonnensystem der beiden bestätigten interstellaren Objekte, 'Oumuamua (offiziell bekannt als 1I/2017 U1), entdeckt im Jahr 2017, und des Kometen 2I/Borisov, entdeckt im Jahr 2019. Die Pfade dieser Objekte unterscheiden sich markant von den Umlaufbahnen der Objekte in unserem Sonnensystem, was es leicht macht, sie als interstellare Objekte zu unterscheiden. Das Rubin-Observatorium und das Legacy Survey of Space and Time werden Daten liefern, mit denen Wissenschaftler viele interstellare Objekte frühzeitig in der Untersuchung identifizieren können. Anerkennung: Rubin Observatory/NSF/AURA/J. Pinto

Die Ursprünge unseres Sonnensystems liegen in einer riesigen wirbelnden Wolke aus Gas und Staub, die zusammenfiel, um neue Sterne zu bilden, einer davon war unsere Sonne. Die Sterne schluckten die meisten kosmischen Bestandteile, aber um jeden Stern herum bildeten die verbleibenden die kleinen Bausteine der Planeten - sogenannte Planetesimale - die von zehn Metern bis zu einigen Kilometern reichen. Einige dieser Objekte vereinigten sich zu Planeten, Monden und Ringen, aber Billionen übrig gebliebener Planetesimale kreisten weiterhin um ihre Muttersterne.

Mit Hilfe von Beobachtungen unseres Sonnensystems und Computersimulationen spekulieren Wissenschaftler, dass die Schwerkraft größerer Planeten und vorbeiziehender naher Sterne oft die meisten dieser übrig gebliebenen Planetesimale von ihren Heimsystemen wegschleudert und in ihre Galaxien hinausführt. Wenn sie durch den Raum reisen und an keinen Stern gebunden sind, werden sie jetzt als interstellare Objekte bezeichnet.

Dieses Bild erfasst nicht nur das Vera C. Rubin-Observatorium, sondern auch eines der himmlischen Exemplare, das das Rubin-Observatorium beobachten wird, wenn es online geht: die Milchstraße. Der helle Gashalo auf der linken Seite des Bildes hebt das Zentrum der Milchstraßengalaxie hervor. Der dunkle Pfad, der durch dieses Zentrum verläuft, wird als Great Rift bezeichnet, weil er den Anschein erweckt, als wäre die Milchstraße in zwei Hälften geteilt worden, genau durch ihr Zentrum und entlang ihrer radialen Arme. Anerkennung: RubinObs/NOIRLab/NSF/AURA/B. Quint

“Planetensysteme sind ein Ort des Wandels und des Wachstums, des Formens und Neuformens”, sagte Bannister. “Und Planeten sind wie aktive Korrespondenten, da sie Billionen kleiner winziger Planetesimale in den galaktischen Raum bewegen können.”

Wenn Planeten die Korrespondenten sind, sind interstellare Objekte die Telegramme, die wertvolle Informationen über weit entfernte Planetensysteme und wie sie entstanden, enthalten. Und für kurze Zeit sind einige dieser Nachrichten aus der Ferne direkt in unserer kosmischen Nachbarschaft. “Ein Stein aus einem anderen Sonnensystem ist eine direkte Sonde darüber, wie die Bildung von Planetesimalen an einem anderen Stern stattfand”, sagte Bannister, “also ist es ziemlich cool, sie tatsächlich zu uns kommen zu sehen.”