Czy mamy dowody na istnienie życia poza Ziemią? Nowy teleskop może to rozstrzygnąć

Spis treści:

1. Nowe odkrycia teleskopu Very Rubin
2. Zagadkowe właściwości międzygwiezdnych obiektów
3. Czy to ślady technologii obcych cywilizacji?
4. Ślady powstawania planet i galaktyczne strumienie

W naszym Układzie Słonecznym wszystko należy do Słońca. Choć ukończenie jednego obiegu może zająć lata, każda planeta i każdy księżyc, każda asteroida i kometa, każda drobinka pokruszonego lodu i skały jest grawitacyjnie związana z naszą gwiazdą. To elementy niekończącej się kosmicznej karuzeli. Ale raz na jakiś czas pojawia się coś innego, co – na podstawie dokładnych pomiarów mechaniki orbitalnej – jest wyraźnie niezwiązane grawitacyjnie: międzygwiezdny gość. Obiekt przybywa z przestrzeni międzygwiezdnej, a po krótkiej wizycie w naszym Układzie Słonecznym wraca w niewyobrażalne głębiny.

Takie enigmatyczne podróżniki nazywane są obiektami międzygwiezdnymi i przynoszą nam wgląd w część kosmosu, której nigdy wcześniej nie widzieliśmy. Za każdym razem, gdy się pojawiają, wywołują gorączkę obserwacyjną – astronomowie mobilizują inne teleskopy, na Ziemi i w przestrzeni, aby dokładnie zbadać przybysza. Obiekt wydaje się ledwie rozmytą plamką światła, ale astronomowie starają się odkryć jego prawdziwą naturę, zanim zniknie – od podstawowych właściwości (wymiary, skład chemiczny) po szalone możliwości (ślady technologii obcych cywilizacji).

Nowe odkrycia teleskopu Very Rubin

Do tej pory odkryto tylko trzy obiekty międzygwiezdne, z których najnowszy pojawił się zaledwie w tym miesiącu, z kierunku centrum Drogi Mlecznej. 3I/ATLAS – bo tak nazywa się ten obiekt – obecnie przemieszcza się tuż wewnątrz orbity Marsa, przyciągając uwagę teleskopów na całym świecie.

Nowy teleskop, który rozpocznie pełną działalność jeszcze w tym roku, ma szansę odkryć znacznie więcej takich obiektów. Obserwatorium Very C. Rubin, usytuowane na szczycie góry na pustyni chilijskiej, zostało zaprojektowane tak, aby każdej nocy skanować niebo i rejestrować słabe błyski w ciemności – w tym światło słoneczne odbite od szybko poruszającego się ciała niebieskiego. Jego obserwacje tworzą widoki poklatkowe, pozwalając astronomom śledzić te obiekty i badać ich orbity pod kątem wszelkich dziwactw. Rubin nie odkrył 3I/ATLAS, ale przypadkiem wykonał dziesiątki zdjęć tego obiektu – przed i po tym, jak stało się jasne, że pochodzi on spoza naszego Układu Słonecznego. Zdjęcia te już pomagają astronomom uzyskać wyraźniejszy obraz przybysza.

Dzięki Rubin astronomia może wejść w nową erę odkryć. Według statystycznych prognoz i ekscytujących zakładów samych astronomów, obserwatorium może w ciągu następnej dekady dostrzec od pięciu do nawet stu obiektów międzygwiezdnych. – To jak dawna astronomia: znajdź obiekt, skieruj na niego teleskopy, kłóć się o niego – mówi Chris Lintott, astrofizyk z Oksfordu. – Będzie świetna zabawa.

Zagadkowe właściwości międzygwiezdnych obiektów

Obiekt międzygwiezdny, który kiedyś był związany z własną gwiazdą, może podróżować miliony, a nawet miliardy lat, zanim napotka ciepło innej. Kiedy w 2017 roku pojawił się pierwszy znany gość międzygwiezdny, astronomowie byli oszołomieni – nie tylko z powodu historycznej chwili, ale również dlatego, że ʻOumuamua – jak go później nazwano – nie pasował do obowiązujących teorii.

Naukowcy od dawna sądzili, że obiekty międzygwiezdne muszą istnieć – wyrzucone z zimnych krańców swojego macierzystego systemu podczas burzliwego okresu formowania planet. Jednak ʻOumuamua nie przypominał niczego, co astronomowie obserwowali wcześniej: dziwnie ukształtowany, skalisty jak asteroida, poruszający się jak kometa, a mimo to pozbawiony charakterystycznego ogona z pyłu.

Drugi zarejestrowany obiekt międzygwiezdny, Borisov z 2019 roku, był bardziej zgodny z oczekiwaniami – lodowa kometa, choć być może pochodząca z mniejszej, ciemniejszej gwiazdy. Astronomowie już sklasyfikowali 3I/ATLAS jako kometę, ale ma on swoje osobliwości; jest znacznie większy niż ʻOumuamua i Borisov, a także wydaje się o kilka miliardów lat starszy niż nasz Układ Słoneczny.

Czy to ślady technologii obcych cywilizacji?

– Obserwacje Rubin mogą również pomóc rozstrzygnąć dyskusję o tym, czy ʻOumuamua był czymś innym niż zwykłą skałą kosmiczną – mówi Avi Loeb, fizyk z Harvardu. Loeb uważa, że ʻOumuamua to fragment obcej konstrukcji. Nasz własny Układ Słoneczny – jak mówi – jest pełen kosmicznych śmieci: części rakiet, które czasami są mylone z asteroidami przez astronomów amatorów. On i jego współpracownicy sugerują, że 3I/ATLAS również może być fragmentem obcej technologii.

– Jeżeli Rubin odkryje więcej obiektów, które wyglądają i zachowują się jak ʻOumuamua lub 3I/ATLAS, tym mniej prawdopodobne będzie, że pochodzą one od Obcych – uważa Loeb. – W najgorszym wypadku dowiemy się więcej o skałach wyrzucanych z innych układów gwiezdnych – mówi. – Ale możemy również znaleźć odpowiedź na najbardziej romantyczne pytanie nauki: czy jesteśmy sami?

To ekscytująca myśl i z pewnością materiał do marzeń, nawet dla astronomów prowadzących badania. Zmarła astronom Vera Rubin, na cześć której nazwano nowe obserwatorium, napisała w 2006 roku, gdy obserwowała pobliską galaktykę M31 przez teleskop: „Często zastanawiałam się, czy astronom w M31 nie obserwuje nas. Zawsze chciałam, abyśmy mogli wymienić się spostrzeżeniami”.

Większość społeczności astronomicznej nie podziela interpretacji Loeba i jego współpracowników dotyczącej ʻOumuamua ani jego najnowszego twierdzenia o 3I/ATLAS. – To dziwne, ale nie na tyle dziwne, byśmy musieli sięgać po hipotezę o Obcych – mówi John Forbes, astrofizyk z Uniwersytetu Canterbury w Nowej Zelandii. Nietypowe przyspieszenie ʻOumuamua, którego nie da się wytłumaczyć grawitacją, można by wyjaśnić właściwościami przypominającymi kometę.

– ʻOumuamua mógł uwalniać niewielkie ilości gazu, gdy ogrzewał się w pobliżu Słońca, co wystarczyłoby, aby go napędzić – ale niekoniecznie na tyle, by zostało to zaobserwowane przez teleskopy – mówi Darryl Seligman, astrofizyk z Michigan State University. W ostatnich latach Seligman i jego współpracownicy zgłosili odkrycie kilkunastu asteroid w pobliżu Ziemi, które emitują gazy podobnie jak komety, lecz nie wytwarzają widocznego ogona. Sugerują, że te asteroidy należą do nowej klasy ciał niebieskich, które nazwali ciemnymi kometami.

– Tego typu zjawiska mogą być znacznie bardziej powszechne, niż dotychczas zauważyliśmy, a może nawet w ogóle ich nie szukaliśmy – mówi Seligman. – Odwiedzające nas obiekty mogą wykazywać podobne zachowania.

Ślady powstawania planet i galaktyczne strumienie

Podczas gdy niektórzy naukowcy koncentrują się na ściganiu tych obiektów, gdy pędzą przez nasz Układ Słoneczny, inni są zainteresowani badaniem ich podróży przez galaktyczną przestrzeń. Choć nie są związani z żadnymi konkretnymi gwiazdami, międzygwiezdni podróżnicy przemieszczają się po Drodze Mlecznej.

Forbes w swoich badaniach zakłada, że skały kosmiczne, gdy już oderwą się od macierzystego systemu, zaczynają podróżować długimi, cienkimi strumieniami przez Galaktykę. Gwiazdy wyrzucane z gromad gwiezdnych mogą tworzyć takie strumienie, a Forbes przewiduje, że obiekty międzygwiezdne mogą zachowywać się podobnie. Te strumienie z czasem się rozszerzają, stając się coraz bardziej rozproszone, ponieważ – jak mówi Forbes – Galaktyka jest chaotyczna i dzieje się w niej mnóstwo rzeczy, które zakłócają piękne, proste orbity.

Forbes ma nadzieję, że Rubin wykryje wielu nowoprzybyłych nadciągających z tego samego punktu na niebie i poruszających się z taką samą prędkością. – To byłby mocny dowód na to, że znajdujemy się w gęstym strumieniu obiektów międzygwiezdnych – mówi. Nasze Słońce może dryfować przez miliony takich strumieni.

Różnorodność obiektów międzygwiezdnych może pomóc astronomom wyjaśnić szczególnie zagadkowy aspekt formowania planet, w tym także historię Ziemi. Planety powstają mniej więcej w ten sam sposób, co kłaczki kurzu w domu – zderzające się ze sobą cząsteczki zlepiają się, aż stają się wystarczająco duże, by stać się światami. Symulacje komputerowe pokazały jednak, że choć łatwo jest siłom kosmicznym przeskoczyć z cząstek wielkości pyłu do obiektów wielkości głazu, to znacznie trudniej jest sprawić, aby te głazy urosły w coś większego.

Obiekty międzygwiezdne, jak mówi Pfalzner, mają dokładnie odpowiedni rozmiar do rozwiązania tego problemu – gotowe, by zostać wchłonięte i powiększone. Jeśli wokół nowego systemu znajduje się wiele obiektów międzygwiezdnych – być może przyciągniętych grawitacją świeżo zapalonej gwiazdy w centrum – Wszechświat ma wszystkie surowce, których potrzebuje, eliminując w ten sposób wszelkie przeszkody w procesie tworzenia planet. Obiekty międzygwiezdne przemykające przez nasze niebo mogą pewnego dnia pomóc ukształtować czyjś inny układ słoneczny.

Poszukiwania obiektów międzygwiezdnych przez teleskop Rubin, niezależnie od tego, czy przyniosą tylko kilka, czy dziesiątki nowych odkryć, dostarczą wiedzy wykraczającej poza czysto empiryczne badania. Dzięki nim możemy lepiej niż dotąd zrozumieć, jaki Wszechświat nas otacza – jakbyśmy odkryli wielką tajemnicę i stali się świadkami cudów, których nie mieliśmy zobaczyć. Obiekty międzygwiezdne przypominają nam, że kosmos jest miejscem wspólnym i że my również jesteśmy jego częścią – podobnie jak ci tajemniczy podróżnicy, wytyczający swoje własne ścieżki w czasie i przestrzeni.

Źródło: National Geographic