`Oumuamua – het eerste interstellaire object dat in ons zonnestelsel is ontdekt – is sinds zijn ontdekking in oktober 2017 intensief onderzocht [1]. Door gegevens van de Very Large Telescope van ESO en andere sterrenwachten te combineren, heeft een internationaal team van astronomen nu ontdekt dat het object sneller beweegt dan voorspeld. De gemeten snelheidswinst is klein en `Oumuamua vertraagt nog steeds vanwege de aantrekkingskracht van de zon, maar net niet zo snel als de hemelmechanica voorspelt. Het onderzoeksteam onder leiding van Marco Micheli (European Space Agency) heeft verschillende scenario’s onderzocht om de groter-dan-voorspelde snelheid van deze eigenaardige interstellaire bezoeker te verklaren. De meest waarschijnlijke verklaring is dat er materiaal uit het oppervlak van `Oumuamua ontsnapt ten gevolg van opwarming door de zon – een gedrag dat ‘uitgassen’ wordt genoemd [2]. Deze uitstoot van materie resulteert in een stuwkracht die net dat kleine, maar gestage duwtje geeft dat ervoor zorgt dat `Oumuamua ons zonnestelsel met grotere snelheid verlaat dan verwacht. Sinds 1 juni 2018 verplaatst hij zich met ongeveer 114.000 kilometer per uur.
Uitgassing is kenmerkend voor kometen en in strijd met de eerdere classificatie van `Oumuamua als een interstellaire planetoïde. ‘We denken dat dit een kleine, rare komeet is’, zegt Marco Micheli. ‘We kunnen in de gegevens zien dat de extra impuls afneemt naarmate hij zich verder van de zon verwijdert, wat typerend is voor kometen.’ Wanneer een komeet wordt opgewarmd door de zon, begint hij doorgaans stof en gas uit te stoten, waardoor zich een wolk van materiaal – een zogeheten coma – om de komeet vormt, evenals een karakteristieke staart. Het onderzoeksteam kon echter geen enkel visueel bewijs van uitgassing ontdekken.
‘We hebben geen stof, coma of staart gezien, wat ongebruikelijk is’, verklaart co-auteur Karen Meech van de Universiteit van Hawaï, VS. Meech gaf in 2017 leiding aan de karakterisering van `Oumuamua door het ontdekkingsteam. ‘We denken dat `Oumuamua wellicht ongewoon grote, grove stofkorrels uitstoot.’ Het team denkt dat het fijne stof waarmee de oppervlakken van de meeste kometen zijn bedekt tijdens `Oumuamua’s reis door de interstellaire ruimte is geërodeerd, waardoor alleen de wat grotere stofkorrels achterbleven. Een wolk van grotere deeltjes zou niet helder genoeg zijn om gedetecteerd te kunnen worden, maar kan wel de onverwachte verandering in de snelheid van `Oumuamua verklaren.
Niet alleen `Oumuamua’s vermeende uitgassing is een onopgelost raadsel, maar ook zijn interstellaire oorsprong. Het team deed de nieuwe waarnemingen van `Oumuamua aanvankelijk om precies het door hem gevolgde traject te kunnen bepalen. Op die manier zou het wellicht zijn gelukt om vast te stellen van welke ster het object afkomstig was. De nieuwe ontdekking maakt dat veel lastiger. ‘De ware aard van deze geheimzinnige interstellaire nomade zal misschien wel altijd een raadsel blijven’, concludeert teamlid en ESO-astronoom Olivier Hainaut. ‘`Oumuamua’s recent ontdekte snelheidswinst maakt het moeilijker om het pad te traceren dat hij sinds het verlaten van zijn moederster heeft gevolgd.’
Noten
[1] `Oumuamua, uitgesproken als ‘o-MOE-a-MOE-a’, werd voor het eerst opgemerkt met behulp van de Pan-STARRS-telescoop van de Haleakala-sterrenwacht op Hawaï. De naam betekent ‘verkenner’ in het Hawaïaans, wat goed past bij het eerst bekende object van interstellaire oorsprong dat ons zonnestelsel heeft betreden. De oorspronkelijke waarnemingen wezen erop dat het een langwerpig, klein object was waarvan de kleur overeenkwam met die van een komeet.
[2] Het onderzoeksteam heeft verschillende hypotheses getest om de onverwachte snelheidsverandering te verklaren. De onderzoekers hebben onderzocht of de stralingsdruk van de zon, het Jarkovski-effect of wrijvingsachtige verschijnselen de waarnemingen konden verklaren. Er werd ook gecontroleerd of de snelheidswinst veroorzaakt kon zijn door bijvoorbeeld een botsing, doordat `Oumuamua een binair object is of doordat `Oumuamua een magnetisch object is. Ook de onwaarschijnlijke theorie dat `Oumuamua een interstellair ruimteschip zou zijn werd verworpen: het feit dat de vloeiende en aanhoudende snelheidsverandering niet past bij een raketaandrijving en dat het object een chaotische tuimelbeweging vertoont, spreekt ertegen dat het een kunstmatig object is.
Meer info
De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in het wetenschappelijke artikel ‘Non-gravitational acceleration in the trajectory of 1I/2017 U1 (`Oumuamua)’, dat op 27 juni 2018 in het tijdschrift Nature wordt gepubliceerd.Het internationale onderzoeksteam bestaat uit Marco Micheli (European Space Agency & INAF, Italië), Davide Farnocchia (NASA Jet Propulsion Laboratory, VS), Karen J. Meech (University of Hawaii Institute for Astronomy, VS), Marc W. Buie (Southwest Research Institute, VS), Olivier R. Hainaut (European Southern Observatory, Duitsland), Dina Prialnik (Tel Aviv University School of Geosciences, Israël), Harold A. Weaver (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, VS), Paul W. Chodas (NASA Jet Propulsion Laboratory, VS), Jan T. Kleyna (University of Hawaii Institute for Astronomy, VS), Robert Weryk (University of Hawaii Institute for Astronomy, VS), Richard J. Wainscoat (University of Hawaii Institute for Astronomy, VS), Harald Ebeling (University of Hawaii Institute for Astronomy, VS), Jacqueline V. Keane (University of Hawaii Institute for Astronomy, VS), Kenneth C. Chambers (University of Hawaii Institute for Astronomy, VS), Detlef Koschny (European Space Agency, European Space Research and Technology Centre (ESTEC, Noordwijk) & Technische Universität München, Duitsland) en Anastassios E. Petropoulos (NASA Jet Propulsion Laboratory, VS).
ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en verreweg de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door vijftien lidstaten: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili, met Australië als strategische partner. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT) en haar toonaangevende Very Large Telescope Interferometer, evenals twee surveytelescopen – VISTA, die in het infrarood werkt, en de op zichtbare golflengten opererende VLT Survey Telescope. ESO speelt tevens een belangrijke partnerrol bij twee faciliteiten op Chajnantor, APEX en ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, nabij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Extremely Large Telescope, de ELT, die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.
