Perseguindo `Oumuamua

O primeiro objeto descoberto fora do sistema solar, `Oumuamua , tinha uma forma extrema – provavelmente plana – e foi empurrado para longe do Sol sem mostrar evaporação cometária. Suas anomalias relativas a asteróides ou cometas do sistema solar permanecem sem solução como resultado dos dados limitados coletados quando passou perto da Terra em outubro e novembro de 2017.

Como resultado, uma equipe de astrônomos deseja perseguir `Oumuamua e estudá-lo de perto no próximo século. Um novo artigo delineou os parâmetros orbitais necessários para uma missão relacionada ao ‘Projeto Lyra’ que poderia atingir ‘Oumuamua no ano de 2086 ou 2175.

Encontrar `Oumuamua como um objeto próximo da Terra inesperado é como perceber parceiros de namoro em potencial em uma cafeteria, mas perceber seu interesse em saber mais sobre eles depois que eles saírem da sala. Persegui-los na rua é um impulso imediato. No entanto, uma resposta mais ponderada às circunstâncias seria procurar sistematicamente outros parceiros de namoro com qualidades semelhantes. Certamente, em uma população grande o suficiente de candidatos, um semelhante aparecerá em seu caminho.

A última abordagem é de fato sugerida pelo 'aplicativo de encontros' LSST do Observatório Rubin no Chile, que em breve começará a pesquisar o céu do sul com sua câmera de 3,2 bilhões de pixels a cada quatro dias. Juntamente com meus alunos e pós-doutorandos no Projeto Galileo , estou projetando o software que nos permitirá encontrar objetos interestelares anômalos como `Oumuamua no pipeline de dados LSST.

Por outro lado, o desafio de perseguir `Oumuamua no sistema solar é assustador. Este objeto interestelar está atualmente a uma distância de 5,4 bilhões de quilômetros da Terra, 36 vezes a separação Terra-Sol. Como resultado, é 60 milhões de vezes mais fraco do que na aproximação mais próxima da Terra. Sua magnitude de 37,8 está abaixo da sensibilidade até mesmo das imagens mais profundas do telescópio espacial Webb .

Estima-se que Oumuamua tenha um tamanho da ordem de cem metros, o que implica que um telescópio de tamanho de um metro a bordo de uma espaçonave perseguidora seria capaz de resolvê-lo com 10 pixels de lado no limite de difração, somente se a espaçonave estiver a uma distância de aproximação mais próxima a `Oumuamua da ordem do diâmetro da Terra. Isso representa uma precisão de trajetória no nível de um milionésimo da distância de `Oumuamua da Terra. Uma vez que a precisão exigida é muito mais exigente do que as incertezas na trajetória de `Oumuamua, a espaçonave perseguidora terá que detectar a luz refletida ou emitida por `Oumuamua à medida que se aproxima dela e navegar de acordo. Isso exigiria ter um telescópio pesado a bordo, tornando a missão muito cara.

Mas há desafios técnicos adicionais. Dado que a espaçonave precisará exceder a velocidade de `Oumuamua de 26,5 quilômetros por segundo, o encontro será curto. O tempo de encontro será da ordem da duração de percorrer o dobro do diâmetro da Terra a uma velocidade de dezenas de quilômetros por segundo, cerca de dez minutos.

Dedicar um século para chegar a `Oumuamua e depois passar apenas 10 minutos em sua vizinhança é análogo a perseguir parceiros de namoro na rua por uma hora, apenas para vê-los por um milésimo de segundo. Isso realmente vale o esforço? Como a maioria de nós não estará viva para testemunhar os encontros em 2086 ou 2175, acho que não.

Uma abordagem muito melhor para aprender sobre objetos interestelares é tratar a descoberta de 2017 como um alerta e encontrar objetos interestelares semelhantes a ‘Oumuamua nos próximos anos. A paralaxe do monitoramento de qualquer um deles com o telescópio espacial Webb e um telescópio na Terra revelaria qualquer aceleração não gravitacional com precisão requintada. Além disso, detectar a emissão infravermelha dos objetos permitiria inferir sua área de superfície, dado que sua temperatura de superfície é ditada por sua distância medida do Sol. A detecção espectroscópica simultânea da luz solar refletida e da emissão infravermelha nos permitiria inferir a refletância (albedo) e a composição da superfície dos objetos, que permanecem desconhecidos para `Oumuamua.

Se algum dos futuros objetos do tipo Oumuamua for detectado muito antes de sua aproximação mais próxima da Terra, pode-se imaginar o lançamento de uma espaçonave que os encontre ao longo de seu caminho. Os parâmetros de tal missão foram previstos em um artigo recente da equipe do Projeto Galileo. O aumento de velocidade necessário para tal encontro excede o do Comet Interceptor previsto pela ESA em uma ordem de magnitude e exige um novo design de missão.

Como aconselham os treinadores de namoro, é muito melhor pensar nas oportunidades oferecidas pelos futuros parceiros de namoro do que ficar obcecado com uma data passada incerta. Estatisticamente falando, o futuro oferece muito mais oportunidades de namoro do que o passado.

O único requisito para a descoberta de novos conhecimentos científicos é manter a mente de iniciante, conforme preconiza o conceito de shoshin no Zen Budismo. No contexto dos objetos interestelares, isso requer que não insistamos que todos eles são de origem natural. Afinal, as explicações naturais para 'Oumuamua envolviam objetos de um tipo que nunca tínhamos visto antes, como um ' coelho de poeira ', um iceberg de hidrogênio , um iceberg de nitrogênio ou um iceberg de água-hidrogênio .

A incerteza deve nos fazer manter a mente aberta para a possibilidade de que de vez em quando possamos notar um objeto fabricado por uma civilização tecnológica extraterrestre. Isso pode representar uma forma exótica de lixo espacial , como o Tesla Roadster de Elon Musk , que foi lançado ao espaço como uma carga fictícia em 2018. Ironicamente, é o próprio poluidor espacial, Elon Musk, que diminui o entusiasmo com a busca por lixo espacial de análogos extraterrestres de si mesmo.

Se um objeto artificial tivesse paredes finas, ele exibiria um empurrão ao refletir a luz do sol – assim como o foguete 2020 SO no fluxo de dados do mesmo telescópio que descobriu ‘Oumuamua. Na busca por parceiros interestelares, é melhor começarmos com uma imagem espelhada de nós mesmos. O que poderia ser mais familiar e comum do que isso?

SOBRE O AUTOR

Avi Loeb é o chefe do Projeto Galileo, diretor fundador da Harvard University - Black Hole Initiative, diretor do Institute for Theory and Computation no Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e ex-presidente do departamento de astronomia da Harvard University (2011 –2020). Ele preside o conselho consultivo do projeto Breakthrough Starshot e é ex-membro do Conselho de Assessores de Ciência e Tecnologia do Presidente e ex-presidente do Conselho de Física e Astronomia das Academias Nacionais. Ele é o autor do best-seller “ Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth ” e co-autor do livro “ Life in the Cosmos ”, ambos publicados em 2021. Seu novo livro, intitulado “ Interstellar ”, tem publicação prevista para agosto de 2023.