Новый телескоп в обсерватории им. Веры Рубин изменит представление о «населении» Солнечной системы и её «посетителях»

Большинство комет, которые мы наблюдаем, сформировались глубоко в Облаке Оорта, и для некоторых это первое посещение внутренней части Солнечной системы. Но их дом — Солнечная система. Учёным известно только о двух объектах, которые пришли извне — это Omuamua и комета Борисова. Вероятно, есть и другие межзвёздные объекты, посещающие нашу систему, но их ещё не обнаружили. Однако учёные рассчитывают что количество наблюдаемых межзвёздных объектов значительно увеличится, когда заработает обсерватория Веры Рубин.

Одна из вещей, которую мы знаем о звёздных системах, — они могут вышвырнуть объекты в межзвёздное пространство. Орбиты планет могут резко изменяться в начале формирования звёздной системы, и близкие сближения с астероидами и планетами могут придать объектам достаточно кинетической энергии, чтобы те могли вырваться из гравитационного притяжения своей звезды. Астрономы уже открыли несколько «бродячих планет», а более мелкие объекты, такие как астероиды и кометы, выбросить ещё проще. Так что в нашей Галактике должно быть довольно много межзвёздных объектов.

Иллюстрация траектории межзвёздного объекта, приближающегося к Солнечной системе. Источник: Rubin Observatory / NOIRLab / NSF / AURA / J. daSilva

Но как много из этих межзвёздных объектов посещают нашу Солнечную систему? Oumuamua и комета Борисова были обнаружены случайно, потому что прошли через внутреннюю Солнечную систему. У Oumuamua максимальная яркость в звёздных величинах составляла 19, а комета Борисова была ещё ярче — 15 звёздных величин. И только благодаря серии наблюдений учёные смогли определить их межзвёздные траектории. Случайная статистика говорит о том, что межзвёздные объекты скорее всего будут обнаружены во внешней части нашей Солнечной системы. Это означает, что они будут гораздо тусклее и их сложнее обнаружить.

На этой иллюстрации показаны пути через нашу Солнечную систему двух межзвёздных объектов: Oumuamua, открытого в 2017 году, и кометы Борисова, открытой в 2019 году. Пути этих объектов заметно отличаются от орбит объектов в Солнечной системе, что позволило их идентифицировать и по рассчитанной траектории узнать откуда они прибыли. Источник: Rubin Observatory / NSF / AURA / J. Pinto

Одним из проектов обсерватории Рубин стал телескоп LSST, который будет каталогизировать объекты Солнечной системы. Ожидается, что он соберёт данные более чем о 5 миллионах астероидов пояса астероидов, 300 000 Троянских астероидов Юпитера, 100 000 объектов, приближающихся к Земле, и более 40 000 объектов пояса Койпера. Поскольку возможности обсерватории им. Веры Рубин позволят картографировать видимое ночное небо каждые несколько дней, многие из этих объектов будут наблюдаться сотни раз. У астрономов появится больше данных для вычисления их положений и орбит. Даже во внешних регионах нашей Солнечной системы межзвёздные объекты будут заметны.

Команда обсерватории им. Веры Рубин оценивает, что уже в первый год работы обнаружит десятки межзвёздных объектов. Изучая их движение и спектры, возможно будет исследовать происхождение этих объектов и даже их химический состав. Это даст более глубокое понимание процессов формирования планетных систем, включая нашу собственную.