Galaktiska Voyagers: Rubin-observatoriet avslöjar interstellära objekt som far genom vårt solsystem

Denna konstnärs intryck illustrerar ett interstellärt objekt som snabbt närmar sig vårt solsystem. Objektet, som kastades ut från sitt hemplanetsystem för länge sedan, reste genom det interstellära rymden i miljarder år innan det kort passerade genom vårt kosmiska grannskap. Rubin Observatory kommer att avslöja många av dessa tidigare okända interstellära besökare. Kredit: Rubin Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. daSilva/ M. Zamani

Vera C. Rubin Observatorys Legacy Survey of Space and Time kommer att revolutionera solsystemvetenskapen genom att avslöja en population av tidigare oupptäckta interstellära kometer och asteroider som passerar genom vårt kosmiska grannskap

Många ännu oupptäckta interstellära objekt finns i hela vår Vintergatans galax: kometer och asteroider som har kastats ut från sina hemstjärnsystem. Några av dessa objekt passerar genom vårt solsystem och ger värdefull information om hur planetsystem bildas och utvecklas. För närvarande har endast två sådana interstellära besökare upptäckts: 1I/ʻOumuamua och kometen 2I/Borisov. Rubins kommande Legacy Survey of Space and Time kommer att visa oss många fler.

Vi har lärt oss mycket om de största, ljusaste objekten i vårt solsystem med hjälp av befintliga instrument och teleskop. Men astronomer som Michele Bannister, Rutherford Discovery Fellow vid University of Canterbury i Aotearoa Nya Zeeland och medlem av Rubin Observatory/LSST Solar System Science Collaboration, vill söka djupare, efter små, svaga kroppar som har sitt ursprung i planetsystem långt bortom våra egen. Dessa interstellära objekt - som slungades från sina hemsystem in i rymden mellan stjärnor - är så svaga att de har varit praktiskt taget omöjliga att upptäcka. Men med den kommande Legacy Survey of Space and Time (LSST), utförd med Vera C. Rubin Observatory i Chile, förväntar sig forskare en explosiv period av upptäckter när dessa svaga föremål kommer till synen för första gången.

Rubin Observatory finansieras gemensamt av National Science Foundation (NSF) och US Department of Energy (DOE). Rubin är ett program från NSF:s NOIRLab, som tillsammans med SLAC National Accelerator Laboratory kommer att driva Rubin.

Den här videon visar vägarna genom vårt solsystem för de två bekräftade interstellära objekten, 'Oumuamua (formellt känd som 1I/2017 U1), upptäckt 2017, och kometen 2I/Borisov, upptäckt 2019. Dessa objekts vägar är markanta. annorlunda än banorna för objekt i vårt solsystem, vilket gör dem lätta att särskilja som interstellära objekt. Rubin Observatory och Legacy Survey of Space and Time kommer att tillhandahålla data som gör det möjligt för forskare att identifiera många interstellära objekt tidigt i undersökningen. Kredit: Rubin Observatory/NSF/AURA/J. Pinto

Ursprunget till vårt solsystem låg i ett massivt virvlande moln av gas och damm som kollapsade för att bilda nya stjärnor, varav en var vår sol. Stjärnorna slukade de flesta av de kosmiska ingredienserna, men runt varje stjärna bildade resten de små byggstenarna av planeter - kallade planetesimals - från tiotals meter till några kilometer i storlek. Några av dessa smälte samman till planeter och deras månar och ringar, men biljoner överblivna planetesimaler fortsatte att kretsa kring sina värdstjärnor.

Med hjälp av observationer av vårt solsystem och datorsimuleringar spekulerar forskare att gravitationen hos större planeter och passerande närliggande stjärnor ofta skickar de flesta av dessa kvarvarande planetesimaler bort från sina hemsystem och ut i deras galaxer. Reser genom rymden och inte bundna till någon stjärna, de är nu kända som interstellära objekt.

Den här bilden fångar inte bara Vera C. Rubin Observatory, utan ett av de himmelska exemplaren som Rubin Observatory kommer att observera när det kommer online: Vintergatan. Den ljusa gloria av gas och stjärnor på vänster sida av bilden framhäver själva mitten av Vintergatans galax. Den mörka vägen som skär genom detta centrum är känd som den stora klyftan, eftersom den ger sken av att Vintergatan har delats på mitten, rakt igenom mitten och längs dess radiella armar. Kredit: RubinObs/NOIRLab/NSF/AURA/B. Kvint

"Planetära system är en plats för förändring och tillväxt, för skulptering och omformning", sa Bannister. "Och planeter är som aktiva korrespondenter genom att de kan flytta biljoner små planetesimaler ut i det galaktiska rymden."

Om planeter är korrespondenter, är interstellära objekt de telegram som innehåller värdefull information om avlägsna planetsystem och hur de bildades. Och under en kort tid finns några av dessa meddelanden från fjärran i vår kosmiska bakgård. "En sten från ett annat solsystem är en direkt undersökning av hur planetesimal bildning ägde rum vid en annan stjärna," sa Bannister, "så att faktiskt få dem att komma till oss är ganska snyggt."