オウムアムアを追う

太陽系外で最初に発見された天体「オウムアムア」は極端な形をしており、おそらく平らで、彗星の蒸発を示すことなく太陽から押し出されました。2017 年の 10 月と 11 月に地球の近くを通過したときに収集されたデータが限られているため、太陽系の小惑星や彗星との相対的な異常は未解決のままです。

その結果、天文学者のチームは、オウムアムアを追跡し、次の世紀以内にそれを詳しく研究したいと考えています. 新しい論文では、 2086 年または 2175 年にオウムアムアに到達する可能性のある、関連する「プロジェクト ライラ」ミッションに必要な軌道パラメータが概説されています。

オウムアムアを予想外の近地球天体として見つけることは、喫茶店で潜在的な交際相手に気づき、彼らが部屋を出た後に彼らについてもっと知りたいというあなたの興味に気付くことに似ています. 彼らを通りで追いかけることは、すぐに衝動に駆られます。ただし、状況に対するより慎重な対応は、同様の資質を持つ他のデートパートナーを体系的に検索することです. 確かに、十分な数の候補者が集まれば、似たような候補者があなたの元にやってくるでしょう。

後者のアプローチは、チリのルビン天文台の「出会い系アプリ」LSST によって実際に提案されています。LSSTは、32 億ピクセルのカメラで 4 日ごとに南天の調査を開始します。ガリレオ プロジェクトの学生やポスドクと一緒に、LSST データ パイプラインでオウムアムアのような異常な星間天体を発見できるようにするソフトウェアを設計しています。

一方、太陽系で「オウムアムア」を追跡するという挑戦は困難です。この星間天体は現在、地球から 54 億キロメートル離れており、地球と太陽の距離の 36 倍です。その結果、地球に最接近したときよりも 6000 万倍も暗い。その 37.8 等級は、Webb 宇宙望遠鏡からの最も深い画像の感度でさえ桁違いです。

オウムアムアのサイズは 100 メートルのオーダーであると推定されており、これは追跡する宇宙船に搭載されたメートル サイズの望遠鏡が、宇宙船が距離内に近づいた場合にのみ、回折限界で一辺 10 ピクセルでそれを解決できることを意味します。オウムアムアへの最接近距離は地球の直径程度。これは、地球からオウムアムアまでの距離の 100 万分の 1 のレベルの軌道精度を表しています。必要とされる精度は、オウムアムアの軌道の不確実性よりもはるかに厳しいため、追跡する宇宙船は、オウムアムアに近づくときにオウムアムアによって反射または放出される光を検出し、それに応じてナビゲートする必要があります。これには重い望遠鏡を搭載する必要があり、ミッションは非常に高価になります。

しかし、追加の技術的課題があります。宇宙船がオウムアムアの秒速 26.5 キロメートルの速度を超える必要があることを考えると、遭遇は短くなります。遭遇時間は、地球の直径の 2 倍を秒速数十 km の速度で移動する時間、約 10 分程度です。

オウムアムアにたどり着くのに 1 世紀を費やし、その近くで 10 分しか過ごすことは、1000 分の 1 秒しか会わないデート相手を 1 時間通りを追いかけるようなものです。それは本当に努力する価値がありますか？私たちのほとんどは、2086 年または 2175 年の遭遇を目撃するために生きているわけではないので、私はそうは思いません。

星間天体について学ぶためのはるかに優れたアプローチは、2017 年の発見を目覚ましとして扱い、今後数年間で「オウムアムアのような星間天体」をさらに発見することです。ウェッブ宇宙望遠鏡と地球上の望遠鏡でそれらのいずれかを監視することからの視差は、絶妙な精度で非重力加速度を明らかにするでしょう. また、物体からの赤外線放射を検出することで、表面温度が太陽からの測定距離によって決まることを考えると、その表面積を推測することができます。反射された太陽光と赤外線放射の同時分光検出により、オブジェクトの反射率 (アルベド) と表面組成を推測することができます。

将来の「オウムアムアのような物体が地球への最接近のはるか前に検出された場合、それらの経路に沿ってそれらに遭遇する宇宙船を打ち上げることを想像することができます. このようなミッションのパラメーターは、ガリレオ プロジェクト チームによる最近の論文で想定されていました。このような遭遇に必要な速度ブーストは、 ESA が想定しているコメット インターセプターのそれを1 桁上回っており、新しいミッション設計が義務付けられています。

デートのコーチがアドバイスするように, 不確実な過去の日付に執着するよりも、将来のデートパートナーによって提供される機会について考える方がはるかに良い. 統計的に言えば、未来は過去よりも多くの出会いの機会を提供します。

新しい科学的知識を発見するための唯一の要件は、禅仏教の正心の概念で提唱されているように、初心者の心を保つことです。星間天体の文脈では、これは、それらのすべてが自然起源であると私たちが主張しないことを必要とします. 結局のところ、「オウムアムア」の自然な説明に​​は、「ダスト バニー」、水素氷山、窒素氷山、水水素氷山など、これまでに見たことのないタイプの天体が含まれていました。

不確実性により、私たちは皆、地球外の技術文明によって製造されたオブジェクトに時々気付く可能性に対して、心を開いておく必要があります. これは、2018 年にダミーのペイロードとして宇宙に打ち上げられたイーロン マスクのテスラ ロードスターのように、エキゾチックな形の宇宙ゴミを表している可能性があります。彼自身の地球外類似体。

人工物体の壁が薄い場合、太陽の光を反射することで推進力を発揮します。オウムアムアを発見したのと同じ望遠鏡のデータ ストリームでロケット ブースター2020 SOがそうであったように。星間パートナーを探すときは、自分自身の鏡像から始めるのがよいでしょう。それよりも身近で一般的なものは何でしょうか?

著者について

Avi Loebは、ガリレオ プロジェクトの責任者であり、ハーバード大学のブラック ホール イニシアチブの創設者であり、ハーバード スミソニアン天体物理学センターの理論計算研究所の所長であり、ハーバード大学の天文学部門の元議長 (2011 年) です。 –2020)。彼は、Breakthrough Starshot プロジェクトの諮問委員会の議長を務めており、科学技術に関する大統領諮問委員会の元メンバーであり、国立アカデミーの物理学および天文学委員会の元議長でもあります。2021 年に出版された「 Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth 」のベストセラー著者であり、教科書「 Life in the Cosmos 」の共著者でもあります。 』は、2023年8月に刊行予定です。