Oumuamua, ο αινιγματικός επισκέπτης – Είναι ένα σημάδι εξωγήινου πολιτισμού;

Του αστροφυσικού Ιωάννη Σειραδάκη / εφημ. «Μακεδονία»

Πριν από ένα χρόνο, στις 19 Οκτωβρίου 2017, στη Χαβάη, χρησιμοποιώντας ένα τηλεσκόπιο διαμέτρου 1,8 μ (γνωστό ως PAN-STARRS 1), μια ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε ένα πολύ περίεργο αντικείμενο στον αστερισμό της Λύρας. Ο βόρειος αστερισμός της Λύρας απέχει πολύ από την εκλειπτική (τη ζώνη των ζωδιακών αστερισμών), επομένως, σωστά, θεωρήθηκε ότι ήταν απίθανο να είναι αστεροειδής (οι αστεροειδείς του ηλιακού συστήματος βρίσκονται πάνω ή κοντά στην εκλειπτική).

Ίσως επρόκειτο για ένα κομήτη μακράς περιόδου, προερχόμενο από τις εσχατιές του ηλιακού συστήματος (το νέφος του Oort) ή ένα αντικείμενο αγνώστου ταυτότητας προερχόμενο από κάποιο μακρινό αστέρι.

Το ιστίο τυχαίως περνούσε κοντά στον Ήλιο, υπό τη βαρυτική επίδραση του οποίου άλλαξε πορεία (σχήμα 1). Ακολούθησαν πολυάριθμες παρατηρήσεις, καθώς το περίεργο αντικείμενο απομακρυνόταν ταχύτατα από τη Γη και το ηλιακό σύστημα και γινόταν αμυδρότερο.

Εντός δύο μηνών τα πρώτα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο υψηλής κυκλοφορίας, έγκυρο περιοδικό Nature.

(Σχήμα 1)

Συνοπτικά, τα κυριότερα ήταν τα εξής:

• Η τροχιά ήταν υπερβολική (με εκκεντρότητα e = 1.2) και η αρχική ταχύτητά του, πριν πλησιάσει τον Ήλιο, ήταν πολύ μεγάλη (v = 26.5 km/s), πολύ πιο μεγάλη από την τυπική ταχύτητα των κομητών (2-5 km/s). Σε συνδυασμό με τη μεγάλη απόκλισή του από την εκλειπτική, αυτό σημαίνει ότι πιθανώς η προέλευσή του ήταν κάποιο μακρινό αστέρι και όχι το ηλιακό σύστημα.
• Παρουσίαζε μεγάλες (m = 19.7 – 27.5) και όχι καθαρά περιοδικές μεταβολές στη λαμπρότητά του (σχήμα 2). Αυτό σημαίνει ότι περιστρεφόταν ανώμαλα (γύρω από 2 ή 3 άξονες περιστροφής) και ότι το σχήμα του ήταν επίπεδο, με λόγο διαμέτρου προς πάχος τουλάχιστον 5:1 ή πολύ περισσότερο (σαν λεπτή τηγανίτα).

(Σχήμα 2)

• Από τη λαμπρότητά και τα πλέον πιθανά μοντέλα ανακλαστικότητας, η διάμετρός του κυμαίνεται μεταξύ των ευρέων ορίων 240 – 1000 μέτρων.
• Εξ αιτίας της βαρυτικής επίδρασης του Ήλιου, καθώς τον πλησίαζε, η ταχύτητά του αυξήθηκε (ως αναμενόταν) και έφτασε τα 88 km/s. Παρουσίαζε, όμως, κάποιες σημαντικές, μη αναμενόμενες, μεταβολές. Τέτοιες μεταβολές της ταχύτητας είναι συνηθισμένο φαινόμενο σε κομήτες, όταν πλησιάζουν τον Ήλιο: ο πάγος στην επιφάνειά τους θερμαίνεται, εξαχνώνεται και απωθούμενος από την πίεση της ακτινοβολίας του Ήλιου δημιουργεί πίδακες ατμού. Οι πίδακες αυτοί με την επίδραση του ηλιακού ανέμου) δημιουργούν την ουρά των κομητών. Συγχρόνως, όμως, προκαλούν ανεπαίσθητες μεταβολές στην ταχύτητας των κομητών.
• Υψηλής ευαισθησίας οπτικές και φασματοσκοπικές παρατηρήσεις δεν ανίχνευσαν καμία ουρά, ούτε χημικά στοιχεία, τα οποία εύκολα ανιχνεύονται στην κώμη και την αεριώδη ουρά των κομητών. Επομένως αποκλείσθηκε και η περίπτωση να είναι κομήτης.

Τι θα μπορούσε να είναι το περίεργο αυτό αντικείμενο, η αρχική καλλιτεχνική απεικόνιση του οποίου φαίνεται στο σχήμα 3; Τα μόνα αντικείμενα  του ηλιακού συστήματος μας που θα μπορούσαν να ικανοποιήσουν τις ιδιότητες που αναφέρθηκαν παραπάνω είναι οι αστεροειδείς και οι κομήτες, τα οποία, όμως έχουν αποκλεισθεί.

Η μόνη εκδοχή που απομένει είναι να προέρχεται από κάποιο μακρινό αστέρι.

Μάλλον πρόκειται για το πρώτο αντικείμενο εξωηλιακής προέλευσης που έχει εντοπισθεί μέχρι σήμερα! Ονομάσθηκε Oumuamua που στην τοπική διάλεκτο της Χαβάης σημαίνει ο ανιχνευτής ή ο εξερευνητής.

(Σχήμα 3)

Σε ένα πρόσφατο (1 Νοεμβρίου 2018) άρθρο, οι Bialy και Loeb (ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Harvard, ΗΠΑ), μελέτησαν τις μεταβολές της ταχύτητας του Oumuamua και με απλά μαθηματικά απέδειξαν ότι αν οι μεταβολές της ταχύτητάς του οφείλονται στην πίεση της ηλιακής ακτινοβολίας, τότε θα πρέπει να έχει μικρή μάζα και μεγάλη επιφάνεια, m/A ≈ 0,1 g/cm2. Καθώς αυτό περιστρέφεται, τη μεγαλύτερη πίεση δέχεται, βεβαίως, όταν ο Ήλιος φωτίζει καθέτως τη μεγάλης έκτασης επιφάνειά του (σε θέση ανφάς).

Γνωρίζοντας το πλάτος των μεταβολών της λαμπρότητας, την πίεση της ηλιακής ακτινοβολίας και τη διάμετρό του (240 – 100 μ), το πάχος του πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 0.3 – 0.9 mm. Μικρότερη από 1 χιλιοστό! Πρόκειται, δηλαδή, για ένα λεπτό υμέναιο με μεγάλη επιφάνεια, όπως τα πανιά ενός υπερβολικά μεγάλου ιστιοφόρου!

Χωρίς να αποκλείει κανείς μία άγνωστη φυσική διαδικασία κατασκευής ενός τόσο περίεργων διαστάσεων αντικειμένου (διαμέτρου: 240 – 1000 μέτρων και πάχος μικρότερο από 1 χιλιοστό του μέτρου) στον αχανή και αραιό μεσοαστρικό χώρο, οι μελετητές πρότειναν, με επιφυλάξεις, ότι το Oumuamua θα μπορούσε να έχει κατασκευαστεί από ένα τεχνικά εξελιγμένο εξωγήινο πολιτισμό. Λαμβάνοντας, μάλιστα, υπόψη την αρχική ταχύτητά του (26.5 km/s ), για να φτάσει από τα μακρινά αστέρια μέχρι την περιοχή του Ήλιου, θα είχε ξεκινήσει πριν από πολλά εκατομμύρια χρόνια.

Ίσως πρόκειται για ένα καταστραμμένο ιστίο εκμετάλλευσης της πίεσης ακτινοβολίας για διαπλανητικά ή διαστημικά ταξίδια, όπως αυτό που έχει κατασκευαστεί από το δικό μας πολιτισμό για την ιαπωνική αποστολή «Ikaros».

Προς το παρόν, το Oumuamua είναι το μοναδικό αντικείμενο που έχει ανιχνευτεί στο διάστημα με τόσο ακραίες ιδιότητες. Θα ήταν πολύ ενδιαφέρον να ανιχνευτούν και άλλα παρόμοια αντικείμενα στο μέλλον με τα μεγάλα τηλεσκόπια που έχουν ήδη κατασκευαστεί και ιδιαιτέρως με αυτά που κατασκευάζονται τώρα.

• Ο αστροφυσικός Ιωάννης Σειραδάκης είναι ομότιμος καθηγητής του τμήματος Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης.