Galactic Voyagers: Rubin Observatorium onthult interstellaire objecten die door ons zonnestelsel razen

Deze artistieke impressie illustreert een interstellair object dat snel ons zonnestelsel nadert. Het object, lang geleden uit zijn thuisplanetaire systeem verdreven, reisde miljarden jaren door interstellaire ruimte voordat het kort door onze kosmische buurt passeerde. Rubin-observatorium zal veel van deze eerder onbekende interstellaire bezoekers onthullen. Credit: Rubin Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. daSilva/ M. Zamani

Het Legacy Survey of Space and Time van het Vera C. Rubin-observatorium zal de wetenschap van het zonnestelsel revolutioneren door een populatie van eerder onontdekte interstellaire kometen en asteroïden te onthullen die door onze kosmische buurt passeren

Er zijn nog veel niet-ontdekte interstellaire objecten in onze Melkweg: kometen en asteroïden die zijn uitgestoten uit hun thuissterrenstelsels. Sommige van deze objecten passeren ons zonnestelsel en brengen waardevolle informatie over hoe planetaire systemen zich vormen en evolueren. Momenteel zijn slechts twee van dergelijke interstellaire bezoekers ontdekt: 1I/ʻOumuamua en komeet 2I/Borisov. Rubins aankomende Legacy Survey of Space and Time zal ons er veel meer laten zien.

We hebben veel geleerd over de grootste, helderste objecten in ons zonnestelsel met behulp van bestaande instrumenten en telescopen. Astronomen zoals Michele Bannister, Rutherford Discovery Fellow aan de Universiteit van Canterbury in Aotearoa Nieuw-Zeeland en lid van de Rubin Observatory/LSST Solar System Science Collaboration, willen echter dieper zoeken naar kleine, zwakke objecten die afkomstig zijn uit planetaire systemen ver buiten ons eigen. Deze interstellaire objecten - die vanuit hun thuissystemen in de ruimte tussen sterren zijn geslingerd - zijn zo zwak dat ze vrijwel niet detecteerbaar zijn geweest. Maar met de aankomende Legacy Survey of Space and Time (LSST), uitgevoerd met het Vera C. Rubin-observatorium in Chili, verwachten wetenschappers een explosieve periode van ontdekking terwijl deze zwakke objecten voor het eerst in beeld komen.

Het Rubin-observatorium wordt gezamenlijk gefinancierd door de National Science Foundation (NSF) en het Amerikaanse Ministerie van Energie (DOE). Rubin is een programma van het NOIRLab van de NSF, dat samen met het SLAC National Accelerator Laboratory Rubin zal bedienen.

In deze video zijn de paden door ons zonnestelsel van de twee bevestigde interstellaire objecten te zien, 'Oumuamua (formeel bekend als 1I/2017 U1), ontdekt in 2017, en de komeet 2I/Borisov, ontdekt in 2019. De paden van deze objecten verschillen aanzienlijk van de banen van objecten in ons zonnestelsel, waardoor ze gemakkelijk als interstellaire objecten te onderscheiden zijn. Rubin Observatory en de Legacy Survey of Space and Time zullen gegevens leveren waarmee wetenschappers veel interstellaire objecten vroeg in de enquête kunnen identificeren. Credit: Rubin Observatory/NSF/AURA/J. Pinto

De oorsprong van ons zonnestelsel ligt in een massieve wervelende wolk van gas en stof die instortte om nieuwe sterren te vormen, waarvan er een onze zon was. De sterren verslonden het grootste deel van de kosmische ingrediënten, maar rond elke ster vormde het restant de kleine bouwstenen van planeten - planetesimalen genoemd - variërend van enkele meters tot enkele kilometers groot. Sommigen van deze coalesceerden tot planeten en hun manen en ringen, maar biljoenen overgebleven planetesimalen bleven om hun hoststerren draaien.

Met behulp van waarnemingen van ons zonnestelsel en computersimulaties speculeren wetenschappers dat de zwaartekracht van grotere planeten en passerende nabije sterren vaak de meeste van deze overgebleven planetesimalen lanceert, weg van hun thuissystemen en de melkweg in. Reizend door de ruimte en niet gebonden aan een ster, staan ze nu bekend als interstellaire objecten.

Deze afbeelding legt niet alleen het Vera C. Rubin-observatorium vast, maar ook een van de hemelse specimens die het Rubin-observatorium zal observeren wanneer het online komt: de Melkweg. De heldere halo van gas en sterren aan de linkerkant van de afbeelding benadrukt het centrum van de Melkweg. Het donkere pad dat door dit centrum snijdt, staat bekend als de Great Rift, omdat het de indruk wekt dat de Melkweg in tweeën is gespleten, precies door het midden en langs zijn radiale armen. Credit: RubinObs/NOIRLab/NSF/AURA/B. Quint

"Planetaire systemen zijn een plaats van verandering en groei, van vormgeven en hervormen," zei Bannister. "En planeten zijn als actieve correspondenten in die zin dat ze biljoenen kleine planetesimalen in de galactische ruimte kunnen verplaatsen."

Als planeten de correspondenten zijn, zijn interstellaire objecten de telegrammen met waardevolle informatie over verre planetaire systemen en hoe ze zijn gevormd. En voor een korte tijd zijn sommige van deze berichten van ver weg nu in onze kosmische achtertuin. "Een steen uit een ander zonnestelsel is een directe sonde van hoe de vorming van planetesimalen plaatsvond bij een andere ster," zei Bannister, "dus om ze eigenlijk naar ons toe te laten komen is behoorlijk gaaf."