Los cometas interestelares como Borisov pueden no ser tan raros

Los astrónomos calculan que la Nube de Oort puede albergar más objetos visitantes que objetos que pertenecen a nuestro Sistema Solar.

Detectado en 2019, el cometa 2I / Borisov fue el primer cometa interestelar que se sabe que pasó por nuestro Sistema Solar.
Crédito: NASA, ESA y D. Jewitt (UCLA).

En el 2019, los astrónomos vieron algo increíble en nuestro patio trasero: un cometa rebelde de otro sistema estelar.  Llamado Borisov, la bola de nieve helada viajó a 110.000 millas por hora (176.000 kilómetros por hora) y marcó el primer y único cometa interestelar jamás detectado por humanos.

Pero, ¿qué pasa si estos visitantes interestelares (cometas, meteoritos, asteroides y otros desechos de más allá de nuestro Sistema Solar) son más comunes de lo que pensamos?

En un nuevo estudio publicado el Lunes en ‘Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’, los astrónomos Amir Siraj y Avi Loeb en el Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA) presentan nuevos cálculos que muestran que en la Nube de Oort, una capa de escombros en los confines más lejanos de nuestro Sistema Solar, los objetos interestelares superan en número a los objetos que pertenecen a nuestro Sistema Solar.

Un resultado opuesto a lo que se pensaba

«Antes de la detección del primer cometa interestelar, no teníamos idea de cuántos objetos interestelares había en nuestro Sistema Solar, pero la teoría sobre la formación de sistemas planetarios sugiere que debería haber menos visitantes que residentes permanentes», dice Siraj, un concurrente estudiante de pregrado y posgrado en el Departamento de Astronomía de Harvard y autor principal del estudio. «Ahora estamos descubriendo que podría haber muchos más visitantes».

Los cálculos, hechos con las conclusiones extraídas de Borisov, incluyen incertidumbres significativas, señala Siraj. Pero incluso después de tomar esto en consideración, los visitantes interestelares prevalecen sobre los objetos que son nativos del Sistema Solar.

«Digamos que observo un tramo de una milla de ferrocarril durante un día y observo que un automóvil lo cruza. Puedo decir que, ese día, la tasa observada de automóviles que cruzan la sección de ferrocarril fue de uno por día por milla», Siraj explica. «Pero si tengo una razón para creer que la observación no fue un evento único, digamos, al notar un par de puertas de cruce construidas para autos, entonces puedo dar un paso más y comenzar a sacar conclusiones estadísticas sobre la tasa de automóviles que cruzan ese tramo de ferrocarril».

Pero si hay tantos visitantes interestelares, ¿por qué solo hemos visto uno?

Simplemente no tenemos la tecnología para verlos todavía, dice Siraj.

Considere, dice, que la Nube de Oort se extiende por una región a unos 200 mil millones a 100 billones de millas de nuestro Sol y, a diferencia de las estrellas, los objetos en la Nube de Oort no producen su propia luz. Esos dos factores hacen que los escombros del Sistema Solar exterior sean increíblemente difíciles de ver.

Otras implicaciones del estudio

El astrofísico senior Matthew Holman, que no participó en la investigación, dice que los resultados del estudio son emocionantes porque tienen implicaciones para objetos incluso más cercanos que la Nube de Oort.

«Estos resultados sugieren que la abundancia de objetos interestelares y de la nube de Oort es comparable en la zona entre el Sol y Saturno. Esto se puede probar con estudios actuales y futuros del Sistema Solar», dice Holman, quien es el ex director del Minor Planet Center del CfA, que rastrea cometas, asteroides y otros desechos en el Sistema Solar.

«Al mirar los datos de asteroides en esa región, la pregunta es: ¿hay asteroides que realmente sean interestelares que simplemente no reconocimos antes?» pregunta.

Holman explica que hay algunos asteroides que se detectan pero no se observan ni se les hace seguimiento año tras año. «Creemos que son asteroides, luego los perdemos sin hacer una mirada detallada».

Loeb, coautor del estudio y Profesor de Astronomía de Harvard, agrega que «los objetos interestelares en la región planetaria del Sistema Solar serían raros, pero nuestros resultados muestran claramente que son más comunes que el material del Sistema Solar en los tramos oscuros de la nube de Oort.»

Las observaciones con tecnología de próxima generación pueden ayudar a confirmar los resultados del equipo.

El advenimiento del Observatorio Vera C. Rubin, programado para 2022, «sacará del agua las búsquedas anteriores de objetos interestelares», dice Siraj, y es de esperar que ayude a detectar muchos más visitantes como Borisov.

La Encuesta de Ocultación Automatizada Transneptuniana (TAOS II), que está diseñada específicamente para detectar cometas en los confines de nuestro Sistema Solar, también puede detectar a uno de estos transeúntes. TAOS II puede estar en línea a partir de este año.

Conclusiones

La abundancia de objetos interestelares en la nube de Oort sugiere que quedan muchos más restos de la formación de sistemas planetarios de lo que se pensaba anteriormente, dice Siraj.

«Nuestros hallazgos muestran que los objetos interestelares pueden imponer restricciones interesantes a los procesos de formación del sistema planetario, ya que su abundancia implícita requiere que se expulse una masa significativa de material en forma de planetesimales», dice Siraj. «Junto con los estudios observacionales de los discos protoplanetarios y los enfoques computacionales para la formación de planetas, el estudio de los objetos interestelares podría ayudarnos a descubrir los secretos de cómo se formaron nuestro sistema planetario y otros».

Fuente: ‘Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian’.

Artículo original: Interstellar Comets Like Borisov May Not be All That Rare‘. August 22, 2021.

Material relacionado

Un comentario del paper se encuentra en:

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.

Según cómo se mueven alrededor del Sol, un equipo de investigadores ha identificado 19 asteroides que creen que fueron capturados de otra estrella, cuando el Sistema Solar tenía solo unos pocos millones de años. El siguiente artículo lo presenta y contiene recursos sobre el tema.

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

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

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.

Sobre la composición del Cometa 2I / Borisov

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.

El cometa 2I/Borisov fue detectado en 2019 por el aficionado G. Borisov utilizando un telescopio de 0,65 metros que diseñó y construyó ¡él!. Su trayectoria a través de nuestro Sistema Solar y una órbita hiperbólica nos dicen claramente que proviene de fuera del Sistema Solar . 2I / Borisov es el segundo intruso interestelar de nuestro Sistema Solar, después de 1I / ‘Oumuamua. 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.

1I / ‘Oumuamua, por otro lado, fue descubierto (en Octubre de 2017) cuando ya estaba saliendo del Sistema Solar, lo que dificulta los estudios detallados. Específicamente, no se realizaron detecciones espectroscópicas de gas para 1I / ‘Oumuamua. 

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. La publicación a continuación lo expone.

Curiosidades

Ilustración de un artista de la trayectoria de escape de una nave espacial ( línea blanca brillante ) desde nuestro Sistema Solar hacia el espacio interestelar. 
Crédito: Mike Yukovlev / Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins (JHUAPL).

¿Cómo es esta paradoja? Para ir más lejos del Sol de lo que nunca antes nos hemos alejado, primero debemos  acercarnos más que nunca al Sol. Ese es el concepto contradictorio en el corazón de la misión Interstellar Probe  (Sonda Interestelar). Ésta, está en desarrollo en el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins (JHUAPL), en colaboración con la NASA . El objetivo principal de la misión es explorar la región lejana donde la influencia de nuestro Sol disminuye y comienza el espacio interestelar. Sin embargo, para llegar allí en un lapso de tiempo razonable, digamos 20 años, la sonda debe alcanzar una velocidad vertiginosa. Esta es más de 320.000 kilómetros por hora o aproximadamente cinco veces más rápido que cualquier nave espacial anterior.

Encabezando una forma de lograr esta hazaña está Jason Benkoski, un científico de materiales en JHUAPL. Su equipo planea intentar la primera maniobra solar de Oberth. Esta implica lanzar una nave espacial alrededor del Sol y muy próxima a él y disparar un propulsor. Esto hace que la atracción gravitacional de la estrella acelere la nave a velocidades tremendas.

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