Deberían haber alrededor de 7 objetos interestelares pasando por el Sistema Solar Interior cada año

El 19 de Octubre de 2017 , el primer objeto interestelar jamás detectado pasó cerca de la Tierra en su salida del Sistema Solar. Menos de dos años después, se detectó un segundo objeto, un cometa interestelar fácilmente identificable designado como 2I / Borisov. La aparición de estos dos objetos verificó trabajos teóricos anteriores que concluyeron que los objetos interestelares (ISOs) ingresan regularmente a nuestro Sistema Solar.

La cuestión de la frecuencia con la que esto sucede ha sido objeto de una considerable investigación desde entonces. Según un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Iniciativa de Estudios Interestelares (i4is), aproximadamente 7 ISOs ingresan a nuestro Sistema Solar cada año. Siguen órbitas predecibles mientras están aquí. Esta investigación podría permitirnos enviar una nave espacial para encontrarnos con uno de estos objetos en un futuro próximo.

La investigación que describe estos hallazgos fue realizada por múltiples investigadores de i4is. Esta es una organización sin fines de lucro dedicada a la realización de vuelos interestelares en un futuro muy cercano. A ellos se unieron investigadores de varias Instituciones que nombramos a continuación. El Instituto de Tecnología de Florida, el Instituto de Teoría y Computación (ITC) de Harvard, la Universidad de Texas en Austin, la Universidad Técnica de Munich. Finalmente, el Observatoire de Paris.

Oumuamua, como apareció usando el telescopio William Herschel en la noche del 29 de Octubre. Queen’s University Belfast.
Crédito: William Herschel Telescope.

La importancia del descubrimiento de 1I / ‘Oumuamua y 2I / Borisov

El estudio de ‘Oumuamua en Octubre de 2017 desencadenó una revolución en la Astronomía y el estudio de los objetos celestes. No solo era un objeto que se había formado en otro sistema estelar, sino que su llegada y detección implicaba una gran población de tales objetos. La detección de 2I / Borisov en 2019 confirmó lo que muchos astrónomos ya sospechaban: que los ISOs ingresan a nuestro Sistema Solar con bastante regularidad.

Marshall Eubanks es el autor principal del estudio. Además de ser un físico del i4is, es el Científico Jefe de Space Initiatives Inc. y el Director Ejecutivo de Asteroid Initiatives LLC. Como le dijo a Universe Today por correo electrónico, los descubrimientos de ‘Oumuamua y 2I / Borisov son significativos de una manera que no puede subestimarse.

“Solo el probar que existen, ha tenido un impacto profundo. Ha creado un campo de estudio casi de la nada (un campo que las autoridades de financiamiento apenas están comenzando a reconocer). Los objetos interestelares nos brindan la oportunidad de estudiar, y en el futuro tocar literalmente, exocuerpos décadas antes de las primeras misiones posibles. Incluso a las estrellas más cercanas, como Proxima Centauri».

Esto llevó a múltiples propuestas de misiones que podrían encontrarse con futuros ISOs que fuesen detectados pasando por nuestro sistema. Una de esas propuestas fue el Proyecto Lyra, que los investigadores de i4is compartieron en un estudio de 2017 (con el apoyo de Asteroid Initiatives LLC). También está la misión Comet Interceptor de la ESA, que planean lanzar en 2029 para encontrarse con un cometa de largo período.

Impresión artística del objeto interestelar, ‘Oumuamua, experimentando desgasificación al salir de nuestro Sistema Solar. 
Crédito:
ESA / Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser
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Misiones potenciales a objetos interestelares

“Comenzamos a trabajar en misiones potenciales a objetos interestelares en 2017, justo después del descubrimiento de ‘Oumuamua. Inicialmente nos enfocamos bastante en perseguir ese objeto específico. Eso está en contraste con Seligman & Laughlin , quienes se enfocaron en ISOs que podrían descubrirse en el futuro», —dijo Eubanks. «La misión Comet Interceptor entraría en una categoría similar (construir y esperar)».

Como los ISOs se formaron en otro sistema estelar, la oportunidad de estudiarlos de cerca ofrecería a los científicos una idea de las condiciones presentes allí. De hecho, el estudio de los ISOs es la mejor alternativa a enviar sondas interestelares a sistemas estelares vecinos. Por supuesto, cualquier misión de este tipo implica muchos desafíos técnicos, sin mencionar la necesidad de una advertencia anticipada. Como explicó Eubanks:

“Hay dos tipos básicos de misiones aquí: Unas del tipo planear y esperar, o lanzar y esperar, misiones, como el Interceptor de cometas de la ESA. Las otras son misiones de persecución, como las que serían necesarias para llegar a 1I / ‘Oumuamua. Es muy poco probable que cualquier misión de persecución pueda encontrarse con un ISO en retirada; es casi seguro que se limitarán a sobrevuelos rápidos. Las misiones de encuentro, misiones para igualar las velocidades y orbitar o aterrizar el ISO, necesitarán una advertencia anticipada».

Estimando la frecuencia con la que llegan los ISOs y la rapidez con la que viajan

Los astrónomos se dieron cuenta por primera vez de ‘Oumuamua, solo después de su acercamiento máximo al Sol y había pasado cerca de la Tierra. Debido a esto, los observadores tuvieron solo 11 días para realizar observaciones mientras salía del Sistema Solar y quedaba fuera del alcance de sus instrumentos.

Impresión artística de 2I / Borisov más allá de nuestro Sistema Solar. 
Crédito:
NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello
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En el caso de 2I / Borisov, el aficionado a la astronomía y fabricante de telescopios Gennadiy Borisov, lo vio el día 30 de Agosto, 2019. Esto fue más o menos tres meses antes de llegar a su perihelio (Diciembre 8 º , 2019). Para que las misiones futuras se reúnan con ellos, es imperativo saber dos cosas. Conocer tanto como sea posible sobre la frecuencia con la que llegan los ISOs y la rapidez con la que viajan cuando lo hacen.

Por el bien de su estudio, Eubanks y sus colegas buscaron poner mejores restricciones a estas dos variables. Para hacer esto, comenzaron teniendo en cuenta cómo la velocidad de un objeto interestelar está influenciada por un factor. Este es el estándar local de reposo (LSR), el movimiento medio de las estrellas, el gas y el polvo en la Vía Láctea alrededor del Sol.

“Suponemos que los ISOs provienen o se formaron en estrellas y sus sistemas planetarios. Una vez que están solos comparten la misma dinámica galáctica que las estrellas. Usamos los dos ISOs conocidos, 1I / ‘Oumuamua y 2I / Borisov, y la eficiencia de los estudios astronómicos pasados ​​y actuales para estimar el número de estos objetos en la galaxia. Empleamos estimaciones de velocidad estelar de la misión Gaia para estimar la dispersión de velocidad que se debería esperar».

Los hallazgos

Lo que encontraron fue que en un año promedio, el Sistema Solar sería visitado por hasta 7 ISOs que son similares a un asteroide. Mientras tanto, objetos como 2I / Borisov (cometas) serían más raros, apareciendo una vez cada 10 a 20 años. Además, encontraron que muchos de estos objetos se moverían a velocidades mayores que las de ‘Oumuamua. Éste se movía a más de 26 km / s antes y después de recibir un impulso del Sol.

Enjambre de naves espaciales con velas láser que abandonan el sistema solar. 
Crédito:
Adrian Mann
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Conocer estos parámetros ayudará a los científicos a prepararse para posibles misiones de encuentro con ISOs. Esto es algo que Eubanks y sus colegas cubrieron con más detalle en un estudio anterior: “¡ Interestelar ahora! Misiones para explorar objetos interestelares cercanos«. Como  informó Universe Today en el momento de su lanzamiento, el estudio abordó una gama más amplia de ISOs potenciales y la viabilidad de alcanzarlos.

Otros proyectos de misiones en curso

Mientras tanto, este último estudio proporciona información básica que apoyará la planificación e implementación de estas misiones. Además del Proyecto Lyra y el Comet Interceptor de la ESA, existen numerosas propuestas de naves espaciales que podrían encontrarse con objetos interestelares. (O incluso hacer el viaje interestelar ellos mismos).

Estos incluyen el Proyecto Dragonfly, una pequeña nave espacial y vela láser. Fue objeto de un estudio de diseño conceptual organizado por la Iniciativa de Estudios Interestelares (i4iS) en 2013. Otro es Breakthrough Starshot, un concepto presentado por Yuri Milner y Breakthrough Initiatives que pide que se envíe una pequeña nave espacial a Alpha Centauri. Lo hace también utilizando una vela de luz y una poderosa matriz de láser.

Esta propuesta ha sido articulada en los últimos años por el Prof. Abraham Loeb y el Prof. Manasvi Lingam. Loeb es el fundador del ITC y Presidente del Comité Asesor de Starshot. Lingham es un investigador del ITC desde hace mucho tiempo y coautor de «Interstellar Now!» y este último artículo. Además de ir interestelar, estos conceptos se han propuesto como una posible forma de “perseguir objetos” que ingresan a nuestro Sistema Solar.

¡De una forma u otra, pronto alcanzaremos otros sistemas estelares! ¡Y saber cómo interceptar y estudiar los objetos que periódicamente nos patean es una buena forma de empezar!

Lectura adicional: arXiv.

Fuente: Universe Today.

Artículo Original: «There Should be About 7 Interstellar Objects Passing Through the Inner Solar System Every Year«. Matt Williams. March 14, 2021.

Material relacionado

Gennady Borisov con el tubo del telescopio de 0,65 metros que construyó y usó para descubrir el nuevo cometa.
Crédito: G. Borisov / Sky & Telescope.

A continuación, los artículos de nuestro acervo sobre los visitantes interestelares. Todos ellos contienen recursos sobre el tema.

Una nueva teoría de formación explica el misterioso objeto interestelar ‘Oumuamua

La impresión de este artista muestra el primer asteroide interestelar: Oumuamua. Este objeto único fue descubierto el 19 de Octubre de 2017 por el telescopio Pan STARRS 1 en Hawai.Observaciones posteriores del Very Large Telescope de ESO en Chile y otros observatorios muestran que estuvo viajando por el espacio durante millones de años. Esto sucedió antes de su encuentro casual con nuestro sistema estelar. ‘Oumuamua parece ser un objeto metálico o rocoso rojo muy alargado, de unos 400 metros de largo. Es diferente a todo lo que normalmente se encuentra en el Sistema Solar.
Crédito: ESO / M. Kornmesser.

Un nuevo escenario basado en simulaciones por computadora explica todas las características observadas del primer objeto interestelar conocido que visitó nuestro Sistema Solar.

ALMA revela una composición inusual del cometa interestelar 2I / Borisov.

Impresión artística del cometa interestelar 2I / Borisov mientras viaja a través de nuestro Sistema Solar. Agrandar imagen.
Este misterioso visitante de las profundidades del espacio es el primer cometa identificado de manera concluyente de otra estrella. El cometa consiste en una aglomeración suelta de hielos y partículas de polvo, y es probable que no mida más de 3,200 pies (975 metros) de diámetro, aproximadamente la longitud de nueve campos de fútbol. El cometa expulsa gas cuando se acerca al Sol y se calienta.
Crédito:NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello.

Un visitante galáctico ingresó a nuestro Sistema Solar el año pasado: el cometa interestelar 2I / Borisov. Los astrónomos enfocaron la matriz Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) hacia el cometa los días 15 y 16 de Diciembre de 2019. Por primera vez observaron directamente los productos químicos almacenados dentro de un objeto desde un sistema planetario que no es el nuestro.

2I / Borisov probablemente se formó en un ambiente extremadamente frío, mostrando altas cantidades de monóxido de carbono.

Un vistazo a la composición del primer cometa interestelar – 2I / Borisov

Izquierda: Una nueva imagen del cometa interestelar 2l / Borisov, tomada con el espectrómetro de imágenes de baja resolución del Observatorio WM Keck en Hawai.  
Derecha: Una imagen compuesta del cometa con una foto de la Tierra para mostrar la escala. Más información.
Créditos: Pieter van Dokkum, Cheng-Han Hsieh, Shany Danieli, Gregory Laughlin.

A diferencia de 1I / ‘Oumuamua, se observó que 2I /Borisov estaba desgasificando activamente el material y entonces fue etiquetado como el primer cometa interestelar. Un cometa cuando pasa cerca del Sol, se calienta y comienza a liberar gases.

2I / Borisov, parecido a los cometas del Sistema Solar con polvo y gases volátiles, brindó oportunidades para que los astrónomos aprendieran sobre su composición química.

Sobre Velas Solares

LightSail 2 se lanzará el próximo mes a bordo del cohete SpaceX Falcon Heavy

Representación artística de la Vela de Luz Solar desplegada orbitando la Tierra.
Vuelo utilizando la luz.
La nueva LightSail 2 (Vela de Luz o Solar 2), es una pequeña “cometa” de 350 pies cuadrados. En esencia, hecha de lámina de Mylar y propulsada únicamente por la luz solar.
– LightSail 2 es la vela solar de segunda generación nacida de un proyecto financiado por ciudadanos dentro de la Sociedad Planetaria (The Planetary Society). 
– La nave espacial es una carga secundaria para la misión del Departamento de Defensa Espacial del Programa de prueba (STP-2). Está programado para ser lanzado el 22 de Junio 2019, montado en la parte trasera de un cohete Falcon Heavy de Space X.
Ver video.
Crédito: Josh Spradling / La Sociedad Planetaria
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La nave espacial LightSail 2 de la Planetary Society está lista para embarcarse en una misión desafiante para demostrar el poder de la luz solar para la propulsión.

Con un peso de solo 5 kilogramos, la nave espacial del tamaño de una barra de pan, conocida como CubeSat, está programada para despegar el 22 de junio de 2019 a bordo de un cohete SpaceX Falcon Heavy del Kennedy Space Center, Florida. Una vez en el espacio, LightSail 2 desplegará una vela solar del tamaño de un anillo de boxeo e intentará elevar su órbita con el suave empuje de los fotones solares.

El trabajo a continuación lo aborda y contiene además una selección de recursos, sobre los distintos sistemas de propulsión con velas solares.

La nave espacial LightSail 2 demuestra con éxito el vuelo propulsado por luz.

La Sociedad Planetaria desplegó LightSail 2, con el objetivo de demostrar aún más el potencial de la tecnología para la propulsión espacial.
Crédito:
The Planetary Society.

Años de simulaciones por computadora. Incontables pruebas en tierra. Todas han conducido a lo que tenemos ahora. La nave espacial LightSail 2 un proyecto de Crowdfunding de la Sociedad Planetaria está elevando con éxito su órbita únicamente con el poder de la luz solar.

La siguiente publicación lo expone y contiene recursos sobre otros proyectos de velas espaciales y la historia de las mismas:

Curiosidades

Los astrónomos acaban de identificar 19 asteroides más que piensan son de origen interestelar.

Ilustración de la órbita de un asteroide Centauro hace 4.500 millones de años, en relación con el disco protoplanetario. El asteroide orbita alrededor del Sol lejos del disco en un plano perpendicular a él.
Crédito: NASA.

El Sistema Solar ha estado aquí por mucho tiempo. Entonces, cuando ‘Oumuamua fue visto en 2017, fue casi un certificado de muerte, que no fue el único objeto del espacio interestelar que nos visitó durante esos 4.57 mil millones de años de historia. Luego, el cometa 2I / Borisov apareció el año pasado. Eso básicamente lo aseguró.

¿Pero dónde están el resto de nuestros visitantes interestelares? Probablemente encontraremos algunos más volando desde la naturaleza en los próximos años. Y, según una nueva investigación, unos cuantos asteroides interestelares han estado «colgados» aquí en el Sistema Solar durante mucho tiempo.

El siguiente artículo lo presenta y contiene además una selección de recursos sobre el tema. En particular contiene un artículo que se refiere a una estimación del número de visitantes interestelares.

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