'오무아무아'를 쫓다

태양계 외부에서 발견된 최초의 물체인 오무 아무아(Oumuamua) 는 평평한 모양일 가능성이 가장 높은 극단적인 모양을 가지고 있었고 혜성 증발을 나타내지 않고 태양으로부터 멀리 밀려 났습니다 . 2017년 10월과 11월에 지구 근처를 통과했을 때 수집된 제한된 데이터의 결과로 태양계 소행성 또는 혜성과 관련된 이상 현상이 해결되지 않은 상태로 남아 있습니다.

그 결과, 천문학자 팀은 오무아무아를 추적하여 다음 세기 안에 가까이서 연구하기를 희망합니다. 새로운 논문은 2086년 또는 2175년에 'Oumuamua'에 도달할 수 있는 관련 'Project Lyra' 미션에 필요한 궤도 매개변수를 설명했습니다.

오무아무아를 예상치 못한 지구 근처의 물체로 찾는 것은 커피숍에서 잠재적인 데이트 파트너를 알아차리지만 그들이 방을 떠난 후에 그들에 대해 더 많이 알고 싶은 당신의 관심을 깨닫는 것과 비슷합니다. 거리에서 그들을 쫓는 것은 즉각적인 충동입니다. 그러나 상황에 대한 보다 신중한 대응은 비슷한 자질을 가진 다른 데이트 파트너를 체계적으로 찾는 것입니다. 확실히, 충분히 많은 후보자 인구에서 비슷한 후보자가 올 것입니다.

후자의 접근 방식은 실제로 칠레 루빈 천문대의 '데이트 앱' LSST에 의해 제안되었으며 , 곧 4일마다 32억 픽셀 카메라로 남쪽 하늘을 조사하기 시작할 것입니다. 갈릴레오 프로젝트 내 학생 및 박사후 연구원들과 함께 저는 LSST 데이터 파이프라인에서 '오무아무아'와 같은 변칙적인 성간 물체를 찾을 수 있는 소프트웨어를 설계하고 있습니다.

한편, 태양계에서 '오무아무아'를 쫓는 도전은 만만치 않다. 이 성간 물체는 현재 지구에서 54억 킬로미터 떨어져 있으며, 이는 지구-태양 간격의 36배입니다. 그 결과 지구에 가장 근접했을 때보다 6000만 배 더 희미해진다. 그것의 37.8 등급은 Webb 우주 망원경 에서 가장 깊은 이미지의 감도보다 훨씬 낮은 등급입니다 .

오무아무아는 100미터 정도의 크기로 추정되었는데, 이는 추격하는 우주선에 탑재된 미터 크기의 망원경이 우주선이 거리 내에 올 경우에만 회절 한계에서 한 면의 10픽셀로 해결할 수 있음을 의미합니다. 지구 지름 정도의 `Oumuamua에 가장 근접한 접근 방식. 이것은 지구에서 오무아무아 거리의 백만분의 일 수준의 궤적 정밀도를 나타냅니다. 필요한 정밀도는 오무아무아 궤적의 불확실성보다 훨씬 더 까다롭기 때문에 추격 우주선은 오무아무아에 가까워질 때 오무아무아가 반사하거나 방출하는 빛을 감지하고 그에 따라 탐색해야 합니다. 이를 위해서는 무거운 망원경을 탑재해야 하므로 임무 비용이 매우 많이 듭니다.

그러나 추가적인 기술적 과제가 있습니다. 우주선이 '오무아무아'의 속도인 초속 26.5km를 초과해야 한다는 점을 감안하면 만남은 짧을 것입니다. 조우 시간은 약 10분 동안 초당 수십 킬로미터의 속도로 지구 직경의 두 배를 횡단하는 시간 정도가 될 것입니다.

오무아무아에 도달하기 위해 100년을 바치고 그 근처에서 단 10분을 보내는 것은 길에서 데이트 파트너를 한 시간 동안 쫓아다니지만 그들을 1000분의 1초 동안만 보는 것과 유사합니다. 정말 노력할 가치가 있습니까? 우리 대부분은 2086년이나 2175년에 그 만남을 목격하기 위해 살아 있지 않을 것이기 때문에 나는 그렇게 생각하지 않습니다.

성간 물체에 대해 배우는 훨씬 더 나은 접근 방식은 2017년 발견을 모닝콜로 취급하고 향후 'Oumuamua와 같은 성간 물체를 추가로 찾는 것입니다. Webb 우주 망원경 과 지구상의 망원경 으로 이들 중 하나를 모니터링하는 시차는 중력이 아닌 가속도를 절묘한 정밀도로 드러낼 것입니다. 또한 물체의 적외선 방출을 감지하면 물체의 표면 온도가 태양으로부터 측정된 거리에 따라 결정된다는 점을 감안할 때 물체의 표면적을 추론할 수 있습니다. 반사된 햇빛과 적외선 방출의 동시 분광 탐지를 통해 우리는 물체의 반사율(알베도)과 '오무아무아'에 대해 알려지지 않은 표면 구성을 추론할 수 있습니다.

미래의 오무아무아와 같은 물체가 지구에 가장 근접하기 훨씬 전에 감지되면 경로를 따라 그들을 만나는 우주선을 발사하는 것을 상상할 수 있습니다. 이러한 임무의 매개 변수는 Galileo Project 팀의 최근 논문 에서 구상되었습니다. 그러한 조우에 필요한 속도 부스트는 ESA가 구상한 혜성 요격기 의 속도 부스트를 훨씬 능가하며 새로운 임무 설계를 요구합니다.

데이트 코치의 조언처럼 불확실한 과거 날짜에 집착하는 것보다 미래의 데이트 파트너가 제공할 기회에 대해 생각하는 것이 훨씬 낫습니다. 통계적으로 말하면, 미래는 과거보다 더 많은 데이트 기회를 제공합니다.

새로운 과학지식을 발견하기 위한 유일한 조건은 선불교의 쇼신 (正shin ) 개념에서 주창한 초심자의 마음을 유지하는 것입니다 . 성간 물체의 맥락에서 이것은 우리가 그들 모두가 자연적 기원이라고 주장하지 않을 것을 요구합니다. 결국 '오무아무아'에 대한 자연스러운 설명은 ' 먼지 토끼 ', 수소 빙산, 질소 빙산 또는 물-수소 빙산 과 같이 이전에 본 적이 없는 유형의 물체를 포함했습니다 .

불확실성은 우리 모두가 이따금씩 외계 기술 문명이 만든 물체를 발견할 수 있다는 가능성 에 대해 열린 마음을 갖게 해야 합니다. 이것은 2018년에 더미 페이로드 로 우주 로 발사된 Elon Musk의 Tesla Roadster 와 같은 이국적인 형태의 우주 쓰레기를 나타낼 수 있습니다. 자신의 외계 유사체.

만약 인공 물체가 얇은 벽을 가지고 있다면, 오무아무아를 발견한 동일한 망원경의 데이터 스트림에서 로켓 부스터 2020 SO 가 그랬던 것처럼 햇빛을 반사하여 추진력을 보일 것입니다 . 성간 파트너를 찾을 때 우리는 우리 자신의 거울 이미지부터 시작하는 것이 좋습니다. 그보다 더 친근하고 흔한 일이 어디 있겠습니까?

저자 소개

Avi Loeb 는 Galileo 프로젝트의 수장, Harvard University의 Black Hole Initiative 창립 이사, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics의 이론 및 계산 연구소 소장, Harvard University의 전 천문학 부서장(2011)입니다. -2020). 그는 Breakthrough Starshot 프로젝트의 자문 위원회 의장을 맡고 있으며 대통령 과학 기술 자문 위원회의 전 회원이자 National Academies의 물리학 및 천문학 이사회 의장을 역임했습니다. 그는 2021년에 출간된 " 외계인: 지구를 넘어선 지능적인 생명체의 첫 징후 " 의 베스트셀러 저자 이자 교과서 " 우주의 생명 "의 공동 저자입니다. 그의 새 책 " 인터스텔라 " ’는 2023년 8월 발간 예정이다.