บาคาร่า การวิเคราะห์ใหม่แสดงให้เห็นว่าผู้มาเยือนระหว่างดวงดาวอาจไม่ใช่สิ่งที่เราคิดโดย CHARLIE WOOD | เผยแพร่ 15 พ.ย. 2019 13:00 น ศาสตร์ความประทับใจของศิลปินต่อวัตถุระหว่างดวงดาวที่มีรูปทรงซิการ์
Oumuamua อาจทำมาจากใยฝุ่นละเอียดมากกว่าหินหรือน้ำแข็ง ESO/ม. คอร์นเมสเซอร์
ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางมีแนวโน้มที่จะมีน้ำหนักมาก แต่ ‘โอมูอามูอา—ผู้มาเยือนในอวกาศคนแรกที่มองเห็นผ่านระบบสุริยะของเรา—แสดงแสงอย่างไม่น่าเป็นไปได้
วันนี้ สองปีหลังจากที่วัตถุหายไปจากสายตา นักวิจัยยังคงงงงวยกับ ‘พฤติกรรมที่อธิบายไม่ได้ของ ‘oumuamua’ ว่องไวเกินกว่าจะเป็นดาวเคราะห์น้อยที่เป็นหิน แต่แห้งเกินกว่าจะเป็นดาวหางน้ำแข็ง ผู้บุกรุกไม่เข้ากับกล่องปกติทั้งสองกล่อง เหตุผลซึ่งเป็นทฤษฎีที่เกิดขึ้นใหม่แต่มีความขัดแย้งก็คือว่า ‘อูมูอามูอาอาจมีรูพรุนที่สม่ำเสมอซึ่งทำให้มันเบามาก แม้แต่แสงแดดก็ยังส่องไปรอบๆ ได้ ตอนนี้ การวิเคราะห์ใหม่สรุปได้ว่าโครงสร้างที่อ่อนนุ่มดังกล่าวอาจเป็นไปได้จริง แม้จะเปราะบาง แต่ก็สามารถเอาตัวรอดจากการเดินทางได้โดยไม่แตกแยก
“มันไม่ใช่วัตถุแบบที่เราเคยเห็นมาก่อนในระบบสุริยะของเรา” Eirik Flekkøy กล่าว
นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยออสโล
และผู้เขียนร่วมของงานนี้ซึ่งปรากฏในวันจันทร์ในAstrophysical Journal Letters “มันเป็นสิ่งใหม่อย่างสมบูรณ์”
เมื่อถึงเวลาที่นักดาราศาสตร์สังเกตเห็น ‘oumuamua ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2017 มันก็เร่งกลับออกไปสู่ดวงดาวแล้ว นักดาราศาสตร์ระบุว่ามันเป็นดาวเคราะห์น้อยรูปทรงซิการ์แปลก ๆ จนกระทั่งพวกเขาสังเกตเห็นว่ามันถอยเร็วกว่าที่ควรจะเป็นเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว ซึ่งเป็นพฤติกรรมที่ไม่เคยได้ยินมาก่อนท่ามกลางหินในอวกาศ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วไม่มีทางอื่นในการเพิ่มความเร็ว
ในระบบสุริยะของเรา วัตถุที่เร่งความเร็วด้วยสิ่งอื่นที่ไม่ใช่แรงโน้มถ่วง มักจะเป็นดาวหางก้อนหิมะสกปรกที่นิ่มนวลเมื่อแกว่งเข้าไปใกล้ดวงอาทิตย์ และได้รับแรงกระตุ้นจากการพ่นน้ำแข็งละลายที่ด้านหลังพวกมัน ทว่า ‘oumuamua ไม่พบร่องรอยของหางของดาวหางดังกล่าว แม้แต่ในการวิเคราะห์ย้อนหลังของการสังเกตเมื่อไม่นานนี้เองที่มันควรจะละลายมากที่สุด
แต่ถ้าขนนกที่เย็นยะเยือกไม่ได้ขับ ‘โอมูอามูอา’ การหลบหนีอย่างรวดเร็วมันคืออะไร? กระดาษที่ยั่วยุเรื่องหนึ่งชี้ให้เห็นว่าแรงกดดันจากแสงแดดกำลังผลักวัตถุออกไป เนื่องจากอนุภาคแสงมีโมเมนตัมเหมือนลูกบิลเลียด แต่เมื่อพิจารณาว่า ‘อูมูอามูอาสันนิษฐานว่าเป็นดาวเคราะห์น้อย มันจะต้องมีพื้นผิวเรียบขนาดยักษ์เพื่อจับรังสีของดวงอาทิตย์ให้เพียงพอเพื่อให้ได้รับแรงหนุนจากการโจมตีของอนุภาคแสง “ไม่มีกลไกใดที่สามารถทำให้เกิดสิ่งนี้ได้ ยกเว้นการผลิต [โดยอารยธรรมมนุษย์ต่างดาว]” เฟลกเคยกล่าว แต่ถ้าใครอยู่บ้านก็ไม่เห็นมาทักเราเลย
อย่างไรก็ตาม ในเดือนกุมภาพันธ์ นักดาราศาสตร์ของสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศAmaya Moro-Martínเสนอว่าดวงอาทิตย์กำลังผลัก ‘โอมูอามูอา’ ไม่ใช่เพราะมันกำลังแล่นเรือใบขนาดใหญ่ แต่เนื่องจาก’อูมูอามูอามีน้ำหนักเบา
ไม่ว่าจะเป็นน้ำแข็งหรือหิน วัตถุนี้อาจเป็นกลุ่มก้อนฝุ่นและเม็ดน้ำแข็งที่นุ่มฟู นักวิจัยอ้างถึงโครงสร้างนี้ว่าเป็น “เศษส่วนรวม” สำหรับรูปแบบรูพรุนที่ทำซ้ำตามขนาดต่างๆ ไม่ว่าจะมองด้วยตาเปล่า ด้วยแว่นขยาย หรือภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เศษส่วน ‘oumuamua ก็มีรูหลายขนาด “ฉันคิดว่าถ้าคุณตีสิ่งนี้ มันก็จะเหมือนกับการตีใยแมงมุมนิดหน่อย” เฟลกเคยกล่าว
Flekkøy และเพื่อนร่วมงานของเขารู้สึกทึ่ง
กับคำแนะนำของ Moro-Martín ที่จะตรวจสอบว่าสมมติฐานรวมเศษส่วนนั้นยังคงอยู่หรือไม่ พวกเขาสังเกตเห็นว่าการชะลอตัวของการหมุนของ ‘oumuamua ที่สังเกตได้นั้นสนับสนุนทฤษฎีนี้ เนื่องจากความเร็วของการชะลอตัวนั้นเหมาะสมกับปรากฏการณ์ที่แสงสามารถกดทับพื้นผิวบางส่วนของพื้นผิวบางส่วนได้ เช่น ส่วนที่แวววาวกว่าที่มันจะผลักไปที่ส่วนอื่นๆ เมื่อวัตถุเย็นตัวลงหลังจากถูกทำให้ร้อนด้วยแสงแดด การจากไปของความร้อนก็จะออกแรงเบาๆ เช่นกัน การสะกิดที่ไม่สม่ำเสมอทั้งหมดนี้สามารถรวมกันเพื่อทำให้วัตถุที่เป็นก้อนหมุนเร็วขึ้นหรือช้าลงเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นหากแสงแดดสามารถเปลี่ยนเป็น ‘โอมูอามูอาได้ นักวิจัยให้เหตุผล บางทีพวกเขาอาจจะเร่งความเร็วด้วยก็ได้
กลุ่มยังคำนวณว่าฝุ่นตามทฤษฎีจะเกาะติดกันได้ดีเพียงใดภายใต้การปั่นด้าย (ลองนึกถึงวงเวียนสนามเด็กเล่นที่เหวี่ยงคนออกไป) และแนวโน้มของดวงอาทิตย์ที่จะดึงแรงโน้มถ่วงเข้าหาด้านที่ใกล้ของโอมูอามูมากกว่าด้านที่ไกลออกไป “ถ้านี่เป็นโครงสร้างเส้นใย มีรูพรุน และเป็นเศษส่วน มันจะอยู่รอดไหม” เฟลกเคยกล่าว “และคำตอบก็ค่อนข้างปลอดภัย ใช่”
ทว่าคุณสมบัติสุดโต่งของวัตถุทำให้เกิดความงมงายของนักวิจัยคนอื่นๆ ในการตอบสนองต่อแสงแดดอย่างเห็นได้ชัดในช่วงเวลาเพียงไม่กี่เดือนของการสังเกต ‘oumuamua จะต้องมีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศที่ระดับน้ำทะเลหนึ่งร้อยเท่า ทำให้เบากว่าที่วิศวกรวัสดุที่เบาที่สุดสามารถผลิตได้ ซึ่งเป็นสารที่เรียกว่าแอโรเจล Roman Rafikovนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าวว่า “แอโรเจลเหล่านี้สร้างขึ้นด้วยเทคโนโลยีที่ระมัดระวังอย่าง ยิ่ง “คุณสร้างสิ่งนี้ขึ้นมาใหม่ในอวกาศระหว่างดวงดาวได้อย่างไร”
แบบจำลองของระบบสุริยะยุคแรกมีอนุภาคชนกันและเกิดรูปแบบเศษส่วนเล็ก ๆ ตามธรรมชาติ แต่ราฟิคอฟตั้งคำถามว่ากระต่ายฝุ่นจักรวาลเหล่านี้สามารถหลีกเลี่ยงการหยุดชะงักได้นานพอที่จะเติบโตเป็น ‘วัตถุคล้ายโอมูอามูอาหรือไม่ อย่างไรก็ตาม เขายอมรับว่าเขาชอบทฤษฎีแฟร็กทัลมากกว่ามนุษย์ต่างดาว และเขาไม่สามารถคิดสถานการณ์ที่น่าจะเป็นไปได้มากกว่านี้ “ถ้าฉันมีทางเลือกอื่น” Rafikov กล่าว “ฉันจะตีพิมพ์มันนานแล้ว”
หากเศษส่วนของฝุ่นมีขนาดใหญ่และบางครั้งก็เข้าใกล้โลกมากพอที่นักดาราศาสตร์จะมองเห็นได้ การสังเกตการณ์เหล่านั้นสามารถบอกนักวิจัยเกี่ยวกับสภาวะและกระบวนการที่นำไปสู่การก่อตัวดาวเคราะห์ได้
แต่ ‘อูมูอามัวเองได้หายไปในตอนกลางคืนนานแล้ว ดังนั้นนักดาราศาสตร์จึงไม่สามารถประเมินทฤษฎีเมฆฝุ่นผ่านการสังเกตโดยตรงได้ และในขณะที่ผู้มาเยือนจากอวกาศคนที่สองกำลังเดินทางผ่านระบบสุริยะในขณะนี้ ดูเหมือนดาวหางที่ไม่แสดงละครทั่วไป Flekkøy และ Rafikov ที่เดินผ่านไปมาในอนาคตทั้งคู่ต่างก็หวังว่าจะได้เป็นสมาชิกของตระกูล ‘oumuamua ที่แปลกประหลาด ไม่ว่าครอบครัวนั้นจะเป็นอะไรก็ตาม
“ในอาชีพของผมจนถึงตอนนี้ ‘oumuamua เป็นวัตถุที่ทำให้งงที่สุด” Rafikov กล่าว “ถ้า [วัตถุที่คล้ายคลึงกัน] เข้ามาในระบบสุริยะของเราจริง ๆ เราอาจเตรียมพร้อมสำหรับการวิเคราะห์ประเภทนี้ดีกว่า” บาคาร่า
