Astronomie

Comment cette boule de feu interstellaire a-t-elle été observée et sa trajectoire analysée ?

Comment cette boule de feu interstellaire a-t-elle été observée et sa trajectoire analysée ?

Le court et intéressant article Discovery of a Meteor of Interstellar Origin décrit une proposition de découverte d'un deuxième objet interstellaire. Celui-ci a frappé la Terre, et a été découvert non pas par télescope, mais par "data mining" du catalogue de boules de feu CNEOS https://cneos.jpl.nasa.gov/fireballs/

Il n'est pas difficile à trouver dans le tableau basé sur la date indiquée dans le document, mais les informations répertoriées sont rares, il n'y a pas de numéro d'identification ou d'informations sur la manière dont cela a été obtenu :

pic de luminosité UTC lat lon alt(km) v(km/s) vx vy vz 2014-01-08 17:05:34 1.3S 147.6E 18.7 44.8 -3.4 -43.5 -10,3 total rayonné kJ calc total imact kt 3.1e10 0.11

Question: Avec quel instrument cette boule de feu particulière a-t-elle été observée et enregistrée, et comment a-t-elle été analysée et transformée en une trajectoire et un vecteur d'état à entrer dans ce tableau ?


Figure 1. Trajectoire du météore du 8 janvier 2014 (rouge), représentée en intersection avec celle de la Terre (bleu) au moment de l'impact, ti = 2014-01-08 17:05:34.

Figure 2. Distribution de la taille des objets interstellaires basée sur la détection de 'Oumuamua et du météore détecté au 2014-01-08 17:05:34 UTC. Les lignes rouges indiquent l'enveloppe pour les ajustements possibles de la loi de puissance (pentes de -1,9 à -3,8), étant donné les intervalles de confiance de la distribution de Poisson à 95 % sur chaque densité numérique (basée sur une seule détection pour chacun). La gamme des pentes possibles de la loi de puissance est cohérente avec celle déduite pour les petits corps de la ceinture de Kuiper, de -2,5 à -3 (Kenyon & Bromley 2004).


"Les capteurs du gouvernement américain sont un euphémisme pour "satellites d'alerte précoce d'armes nucléaires", c'est pourquoi nous ne connaîtrons pas les détails du capteur réel : c'est un satellite militaire et secret.

Cet événement particulier s'est produit dans la mer de Bismark, au nord de la Papouasie-Nouvelle-Guinée, il aurait probablement pu être vu depuis la Papouasie ou certaines parties de l'Indonésie, si le ciel était clair (ce qui est rarement le cas, au milieu de la bande de pluie tropicale), mais s'il a été vu, il n'a pas été signalé à la société américaine des météores (rapports de cette époque)

Les satellites sont conçus pour rechercher des lancements de fusées et pour suivre les missiles au fur et à mesure de leur montée dans l'atmosphère afin de déterminer la cible probable. Ainsi, ils sont capables d'obtenir des vecteurs de position et de vitesse précis des météores. Si vous connaissez la position et le vecteur vitesse du météoroïde juste avant l'impact, c'est un exercice de gravité newtonienne pour déterminer l'orbite du météoroïde autour du soleil. (C'est un problème à trois corps car le météoroïde se déplace à la fois dans le champ gravitationnel de la Terre et du Soleil)


La réponse de @ JamesK est parfaite. Je vais ajouter un peu plus de contexte.

Il s'avère que j'aurais dû connaître la réponse à cette question car il y a environ six semaines, j'ai demandé comment la boule de feu de la mer de Béring du 18 décembre 2018 a-t-elle été détectée et caractérisée ? Était-ce un heureux hasard ou un satellite météo ?.

Je m'appuierai sur ma réponse à cette question ici.

Scott Manley vient d'aborder cela dans sa nouvelle vidéo 173 Kiloton Explosion Over Bering Sea Was Asteroid Breaking Up un peu après01:00:

Mais il y a des capteurs partout dans le monde rechercher ces grosses explosions parce qu'elles ressemblent beaucoup à des explosions nucléaires ; ils ont le même genre d'énergie, et il y a beaucoup de gens qui veulent savoir si quelqu'un teste des armes nucléaires, donc ces choses sont captées par ce même réseau.

Mais la nature de ce réseau fait que nous n'en tirons pas vraiment les résultats très rapidement.


‘Oumuamua, le premier visiteur interstellaire connu, n’est qu’une comète

Lorsque les astronomes ont repéré pour la première fois l'objet céleste maintenant connu sous le nom de ‘Oumuamua glissant dans le ciel en octobre dernier après avoir plongé autour du soleil, sa trajectoire allongée et sa vitesse rapide ont rapidement révélé qu'il venait de l'extérieur du système solaire.

Cependant, apprendre quoi que ce soit d'autre sur notre premier visiteur interstellaire connu, par exemple s'il s'agissait d'un astéroïde ou d'une comète sombre, s'est avéré beaucoup plus difficile, car il a quitté notre voisinage planétaire aussi rapidement qu'il est arrivé. L'une ou l'autre classification aurait des implications importantes non seulement pour ‘Oumuamua lui-même, mais aussi pour comprendre comment se forment les systèmes planétaires.

Maintenant, une équipe de chercheurs surveillant l'objet lors de son retour vers les étoiles dit qu'elle a la réponse : « Oumuamua est presque certainement une comète, bien qu'elle soit parfaitement étrangère à celles que nous trouvons en orbite autour du soleil. À l'aide du télescope spatial Hubble de la NASA et d'autres instruments au sol, l'équipe a observé le changement de position d'Oumuamua dans le temps et a tracé sa trajectoire sortante, constatant que, remarquablement, il n'a pas suivi le chemin qu'ils avaient prévu. Le résultat paraît dans l'édition du 27 juin de Nature.

"Une fois rassemblées, ces positions ont montré que le mouvement de ‘Oumuamua était légèrement différent de ce à quoi nous nous attendions", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Marco Micheli, du centre de coordination SSA-NEO de l'Agence spatiale européenne.

Il s'avère que le mouvement d'Oumuamua changeait très légèrement au fil du temps, ce qui suggère qu'une force autre que l'attraction gravitationnelle du soleil, en constante diminution, agissait sur lui.

L'étrange poussée était petite, environ deux millions de fois plus faible que l'attraction de la gravité sur la surface de la Terre et environ 1 000 fois plus petite que l'effet de la gravité du soleil, a déclaré Micheli.

Malgré cela, au fil du temps, cette petite poussée a apporté de grands changements : à la distance de Jupiter, les mesures de l'équipe montrent que la position de ‘Oumuamua’s a été décalée par rapport aux attentes d'environ la largeur de la planète géante. Mais qu'est-ce qui poussait le mystérieux visiteur ?

‘Oumuamua tournait autour du soleil et de ses planètes les plus proches comme un boomerang géant vu d’en haut. Image de la NASA/JPL

Pour le savoir, Micheli et ses collègues ont d'abord simulé son voyage à travers le système solaire, en tenant compte des poussées gravitationnelles des huit planètes, Pluton, la lune et les plus gros corps de la ceinture d'astéroïdes. Ils ont également étudié d'autres possibilités telles que l'influence de la «pression de rayonnement» de la lumière du soleil, des taux de rotation modifiés dus au chauffage solaire inégal de la surface d'Oumuamua ou des collisions potentielles avec d'autres objets qui auraient pu affecter la trajectoire du visiteur. Aucun de ceux-ci n'expliquait les changements observés.

"Il y a tout un tas de raisons potentielles pour lesquelles la comète pourrait être poussée", a déclaré Karen Meech, scientifique cométaire et co-auteur de l'étude, planétologue à l'Université d'Hawaï à Mnoa. « Nous les avons tous exclus systématiquement. Le seul qui reste physiquement plausible est le dégazage. »

En d'autres termes, le changement d'Oumuamua était auto-induit, causé par l'effet de fusée de jets de gaz jaillissant de la glace chauffée par la lumière du soleil à sa surface ou à proximité. Un tel phénomène est régulièrement observé dans les comètes ordinaires qui passent près du soleil, tout comme l'avait fait Oumuamua.

Une histoire sans queue

Comprendre ce que tout cela signifie nécessite une brève leçon d'histoire : notre système solaire était un endroit violent et chaotique quand il était jeune. Au cours des premières centaines de millions d'années – un clin d'œil dans les échelles de temps de l'astronomie – une richesse de matériel aurait été expulsée du système solaire à la suite d'interactions gravitationnelles entre les planètes géantes et d'autres corps plus petits.

La plupart de ces parias étaient riches en matériaux glacés ressemblant à des comètes du système solaire externe plutôt qu'en astéroïdes rocheux. Si notre système solaire est typique (et il y a encore peu de raisons de croire qu'il ne l'est pas), alors la plupart des jeunes systèmes planétaires devraient souffrir d'une violence similaire et l'espace entre les étoiles devrait être jonché de plus de comètes éjectées que d'astéroïdes. Les comètes seraient ainsi les émissaires par défaut des autres étoiles.

Mais alors que les télescopes du monde entier tournaient leur attention vers ‘Oumuamua, il est devenu clair que le visiteur ne montrait aucun signe d'activité cométaire. Il manquait la queue d'une comète ou tout signe de glace et de gaz émergeant après avoir grésillé si près du soleil. Certains astronomes ont suggéré que la comète avait été frite par le rayonnement interstellaire, formant une croûte de matériau qui protégeait les glaces plus légères de la chaleur évaporative du soleil.

Donc, si les données de Micheli et Meech sont fiables, pourquoi les observations antérieures n'ont-elles pas détecté de gaz - ou, d'ailleurs, le changement associé dans le mouvement d'Oumuamua ? L'une des principales raisons est que l'émission de gaz - et le changement de mouvement qui en a résulté - était très faible.

"[La poussée] était si faible qu'elle n'aurait pas pu être vue dans nos observations", a déclaré Micheli, en particulier, selon Meech, étant donné la brièveté de la rencontre rapprochée d'Oumuamua avec la Terre et la pénombre inhérente à l'objet. Moins d'une semaine après la découverte, ‘Oumuamua s'était éloigné de notre planète, il faisait 10 fois plus sombre que lorsqu'il a été repéré pour la première fois après un mois, il faisait encore cent fois plus sombre. Cela a rendu certaines observations difficiles, voire impossibles, a déclaré Meech.

Lorsque les astronomes étudient les comètes, ils recherchent du cyanure qui, lorsqu'il est excité par la lumière des étoiles, émet une lueur bleue distincte et révélatrice facilement détectable avec des télescopes avancés. Le composé est agité dans la comète lors de sa formation, une empreinte digitale du système planétaire primitif. Si ‘Oumuamua a diffusé du gaz de cyanure, il était cependant inférieur aux limites de détection des instruments actuels.

Ce résultat nul suggère que « Oumuamua doit avoir un rapport cyanure/eau au moins 15 fois inférieur à celui des comètes les plus appauvries en cyanure de notre système solaire - une preuve supplémentaire que l'objet n'est vraiment pas né dans notre système solaire.

"Cela ne me surprendrait pas qu'un système solaire différent ait un environnement totalement différent et que nous puissions trouver un appauvrissement en cyanure", a déclaré le scientifique cométaire Matthew Knight de l'Université du Maryland, College Park, qui ne faisait pas partie de l'équipe d'étude.

Une pénurie de petites particules de poussière réfléchissant la lumière à sa surface pourrait également expliquer l'émission cométaire masquée d'Oumuamua. Knight a déclaré que le manque apparent de petites poussières de l'objet aurait pu se produire de deux manières différentes : soit il aurait pu passer plusieurs fois devant son étoile dans son système d'origine, auquel cas les vents stellaires finiraient par emporter ses plus petites particules de poussière ou la poussière pourrait ont lentement érodé des éons d'exposition au rayonnement cosmique au cours de son long séjour dans l'espace interstellaire.

Il doute de la première explication, simplement parce que la plupart des objets éjectés d'un système planétaire le sont si tôt, avant qu'ils ne puissent être si intensément cuits par leurs étoiles. Bien qu'il soit encore possible d'éjecter des objets du système solaire aujourd'hui, un paria de dernière heure serait rare contrairement à la richesse du matériel éjecté dans les premières années.

Statistiquement parlant, ‘Oumuamua n'aurait pas dû avoir le temps de se débarrasser de ses petites particules avant de quitter son système d'origine. La deuxième option - l'érosion progressive de la poussière due au rayonnement cosmique - est l'explication que Meech et d'autres trouvent la plus probable.

‘Oumuamua a disparu depuis longtemps, à jamais disparu de la vue même des meilleurs télescopes du monde. Mais les astronomes s'affairent maintenant à préparer le prochain visiteur. Meech a déclaré que l'achèvement dans les années 2020 de plusieurs observatoires de prochaine génération prévus permettra des examens plus détaillés des prochains intrus des systèmes solaires.

"Maintenant que nous savons par expérience directe comment se comportent les objets interstellaires, nous espérons que la prochaine fois qu'un objet comme celui-ci sera découvert, nous pourrons obtenir des observations encore plus détaillées", a déclaré Micheli. "J'espère que le prochain pourra également rester observable un peu plus longtemps, ce qui nous donnera plus de temps pour étudier son mouvement et sa composition plus en détail."

Cet article est reproduit avec la permission de Scientific American. Il a été publié pour la première fois le 27 juin 2018. Trouvez l'histoire originale ici.

À gauche : « Oumuamua, le premier visiteur interstellaire connu de notre système solaire, apparaît comme un objet allongé, métallique, semblable à un astéroïde dans l'impression de cet artiste. Cependant, de nouvelles preuves suggèrent qu'Oumuamua ressemble davantage à une comète. Photo de M. Kornmesser/ESO


Un météore interstellaire a probablement frappé la Terre en 2014, disent les astronomes

Un météore pendant le pic de la pluie de météores Leonid 2009. La photographie montre le météore, . [+] rémanence et réveil en tant que composants distincts.

À l'aide d'un catalogue de la NASA d'impacts de météores documentés sur l'atmosphère terrestre, deux chercheurs de l'Université Harvard rapportent la détection du premier météore interstellaire jamais observé dans notre système solaire.

Le météore d'un mètre de diamètre --- repéré le 8 janvier 2014, au large des côtes de Papouasie-Nouvelle-Guinée --- a enregistré une masse estimée à 500 kg. Ainsi, il a complètement brûlé en voyageant dans l'atmosphère juste au nord de l'île de Manus, m'a dit Abraham Loeb, co-auteur de l'article et président du département d'astronomie de l'Université Harvard.

Aucun fragment de météore n'a été récupéré, mais Loeb dit qu'il est sûr à 95% à 99% que l'objet qui a créé ce spectacle de météores de 2014 provient de l'extérieur du système solaire.

L'un des étudiants en astrophysique de Loeb, Amir Siraj, premier cycle de l'Université Harvard, a fait la découverte après avoir parcouru le catalogue CNEOS (Center for Near-Earth Object Studies (NEO) Studies) de la NASA pour rechercher de petits impacteurs à grande vitesse. L'analyse de Siraj et Loeb est rapportée dans un article qui vient d'être soumis à The Astrophysical Journal Letters.

"Nous avons découvert que l'un de ces météores, en particulier celui qui a brûlé dans l'atmosphère [en 2014], devait voyager extrêmement vite pour frapper la Terre dans la direction et la vitesse qu'il l'a fait", a déclaré Siraj, l'auteur du journal. auteur principal, m'a dit.

Siraj dit qu'en ce qui concerne la vitesse moyenne des étoiles dans le voisinage solaire, cet objet se déplaçait extrêmement rapidement, à environ 60 km par seconde. La vitesse élevée d'un tel objet, suffisante pour l'éjecter de son propre système solaire et l'envoyer sur une trajectoire interstellaire en tant qu'objet non lié gravitationnellement, ne peut être produite que dans les noyaux les plus intimes d'un système planétaire, explique Loeb, co-auteur de l'article. .

"Une façon d'expliquer cela serait de postuler qu'il provient d'une étoile du disque épais de la galaxie de la Voie lactée, car les étoiles à disque épais ont des dispersions de vitesse plus élevées", a déclaré Siraj. Cependant, dit-il, si c'est le cas, il s'agirait d'une origine inhabituelle étant donné que les étoiles à disque épais sont également assez rares dans le voisinage solaire.

Siraj et Loeb disent que les revendications de météores interstellaires frappant la Terre remontent à au moins 1940. Mais les vitesses de ces objets précédemment revendiqués ont tendance à planer juste au-dessus du seuil de vitesse nécessaire pour être d'origine interstellaire. La différence avec leur nouveau papier, dit Siraj, est que ce météore de 2014 peut supporter une réduction de 45% de sa vitesse signalée et conserver une vitesse suffisamment élevée pour dicter une origine extérieure à notre système solaire.

Malheureusement, les chercheurs n'ont aucune idée de quel groupe d'étoiles cette roche spatiale particulière pourrait provenir. C'est parce que de petites erreurs dans la vitesse d'impact calculée peuvent grandement affecter la trajectoire de pré-collision de l'objet.

Mais ils estiment à 450 millions de telles collisions au cours de la durée de vie de la Terre, ce qui signifie que ces météores interstellaires frappent l'atmosphère terrestre environ une fois tous les dix ans.

Que devraient faire les observateurs au sol pour mieux utiliser les futurs intrus ?

La capacité d'effectuer une spectroscopie sur de tels objets lorsqu'ils brûlent dans l'atmosphère terrestre en dirait beaucoup aux astronomes sur leur composition. Comme ils l'écrivent dans leur article, on s'attend à ce qu'au moins certains rapports isotopiques dans les objets formés dans d'autres systèmes solaires soient sensiblement différents de ceux trouvés dans le nôtre.

Siraj et Loeb notent même que le suivi de précision avec le prochain Large Synoptic Survey Telescope (LSST) pourrait aider à suivre les météores d'origine interstellaire jusqu'à leurs systèmes parents.

Comprendre la composition de tels objets nous en apprendrait énormément sur la chimie des autres systèmes planétaires, selon Siraj.


Un objet interstellaire de type Oumuamua a frappé la Terre en 2014

Les météores interstellaires peuvent être courants et pourraient potentiellement aider la vie à voyager d'étoile en étoile tout au long de la Voie lactée, selon les astronomes de Harvard Amir Siraj et Avi Loeb qui rapportent qu'ils ont découvert des preuves possibles d'un objet extrasolaire frappant la Terre en 2014 de leur étude de la base de données du Center for Near-Earth Object. Ils recherchaient dans les données des objets révélateurs qui voyageaient plus vite que la normale, suggérant qu'il avait probablement été éjecté d'un système stellaire extraterrestre.

Le premier visiteur connu de l'espace interstellaire, un objet en forme de cigare nommé ‘Oumuamua, a été détecté en 2017. Les scientifiques ont déduit les origines de l'objet de 1 300 pieds de long (400 mètres) de sa vitesse et de sa trajectoire, ce qui suggère qu'il pourrait avoir viennent d'une autre étoile, ou peut-être de deux.

Avi Loeb, président d'astronomie à l'Université de Harvard, a noté que l'on s'attendrait à ce que les visiteurs interstellaires plus petits soient beaucoup plus courants, certains d'entre eux entrant peut-être assez souvent en collision avec la Terre pour être perceptibles.

Loeb a fait la une des journaux dans le monde entier à l'automne 2018 lorsqu'il a suggéré que l'objet interstellaire connu sous le nom de ‘Oumuamua pourrait être un vaisseau spatial extraterrestre. On croyait que Oumuamua venait de l'extérieur du système solaire, car sa trajectoire montrait qu'il n'était pas lié gravitationnellement au soleil. De plus, il voyageait plus vite que les objets spatiaux traditionnels. Dans ce nouvel effort, Loeb et son assistant de premier cycle Siraj prétendent avoir trouvé des preuves d'un autre objet de l'extérieur du système solaire.

L'équipe de Harvard rapporte avoir trouvé trois hits, dont deux rejetés en raison de données incomplètes. Mais le troisième décrivait un météore qui aurait un peu moins d'un mètre de large et qui avait été observé en train de se désintégrer dans l'atmosphère le 8 janvier 2014, à une hauteur de 18,7 kilomètres près de la Papouasie-Nouvelle-Guinée. Sa vitesse avait été mesurée par un capteur gouvernemental à 216 000 km/h. En retraçant sa trajectoire en arrière, les chercheurs rapportent qu'il provenait probablement de l'extérieur de notre système solaire.

Trajectoire du météore du 8 janvier 2014 (rouge), représentée en intersection avec celle de la Terre (bleu) au moment de l'impact, ti = 2014-01-08 17:05:34. Crédit : arXiv:1904.07224 [astro-ph.EP]

Si leur découverte s'avère valide, ce serait le premier exemple connu d'un objet extrasolaire frappant la Terre.

Notre premier visiteur interstellaire documenté, Oumuamua, a été découvert le 19 octobre à l'aide du télescope Pan-STARRS, qui est exploité près du sommet du volcan Haleakala de Maui par l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï alors qu'il traversait le système solaire interne, à une distance d'environ 19 millions de miles de la Terre. Une analyse de sa trajectoire suggère qu'il est venu d'un endroit bien au-delà du système solaire, quelque part dans la constellation de la Lyre, se dirigeant vers la constellation de Pégase.

Nommé Oumuamua, en hawaïen pour « Messager de loin », il serait le premier objet interstellaire observé en passant par notre système solaire. Beaucoup ont essayé de l'écouter pour les signaux radio, pour voir s'ils pouvaient déterminer ce que c'était. Était-ce un éclat d'un ancien astéroïde, une comète étrange ? Ou était-ce autre chose?

Donc La Galaxie Quotidienne a envoyé un courriel à Loeb. Voici ce que nous avons demandé : « Nous aimerions inclure une citation (de n'importe quelle longueur) de votre part sur vos réflexions sur les implications humaines du débat sur le « vaisseau spatial » d'Oumuamua. En bref, il semble que nous nous enracinons au-delà de la science pour valider l'hypothèse de l'engin spatial. Dans l'environnement tribal rancunier que nous vivons, il semble que l'espèce humaine aspire à la validation d'une vie intelligente au-delà de notre fragile Blue Dot.

Réponse d'Avi Loeb :

J'ai été très surpris de la réaction des médias à notre journal. Nous n'avons pas eu de communiqué de presse. L'article a été soumis pour publication il y a dix jours et publié en même temps sur arXiv en ligne. Il a été examiné et accepté pour publication en un temps record de quelques jours seulement. J'ai reçu des réactions positives d'astronomes distingués, tels que l'astronome royal du Royaume-Uni, Lord Martin Rees. Je suis heureux de voir l'enthousiasme suscité par l'article, mais il n'a pas été écrit dans ce but. Nous avons simplement suivi la pratique standard de la recherche scientifique.

Je préfère ne pas attribuer de probabilités à la nature de `Oumuamua, nous devons juste être pratiques et collecter plus de données sur lui ou sur d'autres membres de sa population. L'interprétation des données existantes et futures est mon plan pour l'avenir.

C'est excitant de vivre à une époque où nous avons la technologie scientifique pour rechercher des preuves de civilisations extraterrestres. Les preuves concernant `Oumuamua ne sont pas concluantes mais intéressantes. Je serai vraiment excité une fois que nous aurons des preuves concluantes.

`Oumuamua s'écarte d'une trajectoire qui est uniquement dictée par la gravité du Soleil. Cela pourrait avoir été le résultat d'un dégazage cométaire, mais il n'y a aucune preuve d'une queue cométaire autour d'elle. De plus, les comètes changent la période de leur rotation et aucun changement de ce type n'a été détecté pour `Oumuamua. L'accélération excessive de `Oumuamua a été détectée à plusieurs reprises, excluant un coup de pied impulsif dû à une rupture de l'objet. La seule autre explication qui vient à l'esprit est la force supplémentaire exercée sur `Oumuamua par la lumière du soleil. Pour être efficace, `Oumuamua doit avoir moins d'un millimètre d'épaisseur, comme une voile. Cela nous a conduit à suggérer qu'il pourrait s'agir d'une voile légère produite par une civilisation extraterrestre.

J'accueille d'autres propositions, mais je ne peux pas penser à une autre explication pour l'accélération particulière de `Oumuamua.

La réponse à mon article avec mon boursier postdoctoral, Shmuel Bialy, a été vraiment remarquable. Nous l'avons soumis pour publication il y a seulement une semaine. Il a été accepté pour publication dans The Astrophysical Journal Letters seulement trois jours ouvrables plus tard. L'attention a été créée par les blogs sur Centauri Dreams et Universe Today. Mais maintenant, Twitter fredonne continuellement à ce sujet.

Notre propre civilisation est actuellement engagée dans le développement de la technologie des voiles légères. Le principe de la voile solaire a déjà été démontré par le projet japonais IKAROS et est développé dans le but d'atteindre des vitesses élevées par le projet Starshot de la Breakthrough Prize Foundation, dont je préside le conseil consultatif. Il est concevable que des civilisations plus avancées utilisent régulièrement cette technologie, ce qui a entraîné des débris spatiaux du type `Oumuamua.

Pour l'avenir, nous devrions rechercher d'autres objets interstellaires dans le ciel. Une telle recherche ressemblerait à mon activité préférée avec mes filles lorsque nous sommes en vacances sur une plage, à savoir examiner les coquillages emportés par l'océan. Tous les obus ne sont pas identiques, et de même, seule une fraction des objets interstellaires pourrait être des débris technologiques de civilisations extraterrestres. Mais nous devrions examiner tout ce qui pénètre dans le système solaire depuis l'espace interstellaire afin de déduire la vraie nature d'Oumuamua ou d'autres objets de sa mystérieuse population.


Incertitudes inconnues

C'est aussi le point de vue de Paul Chodas, responsable du catalogue CNEOS au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. &ldquoNous, au CNEOS, publions simplement les données de boule de feu qui nous sont rapportées, nous n'avons aucune information sur les incertitudes», dit-il.

En mars de cette année, a déclaré Chodas, lui et d'autres membres du personnel de CNEOS ont signalé le météore 2014 de Papouasie-Nouvelle-Guinée comme potentiellement interstellaire sur la base de leurs propres calculs de son orbite, mais n'ont pas publié ce résultat en raison de préoccupations concernant la qualité des données. Loeb et Siraj affirment « tout à fait extraordinaires » et « hautement spéculatifs », dit-il, « sur la base de quelques chiffres qui sont probablement très incertains ». un météore de la taille d'un mètre est inférieur à un kilomètre par seconde et un décalage insignifiant mdashan dans l'énorme vitesse mesurée de leur boule de feu interstellaire candidate.)

Interrogé sur les incertitudes dans le catalogue de boules de feu CNEOS, Lindley Johnson, NASA&rsquos & ldquoplanetary officier de défense,» note que ses entrées représentent l'utilisation de données &ldquoin d'une manière qui n'a jamais été prévue à l'origine.&rdquo Bien qu'initialement conçu comme une simple liste de temps de boule de feu, emplacements et niveaux d'énergie, il y a plus de dix ans, le catalogue a également commencé à incorporer des estimations de vitesse et de directionnalité pour des événements particulièrement riches en données, dans l'espoir que les chercheurs puissent utiliser ces projections pour traquer les champs de débris de météorites provenant de grandes boules de feu qui se sont produites au-dessus de la terre. Bientôt, des analystes particulièrement audacieux ont utilisé ces projections pour remonter dans le temps, reconstituant les histoires orbitales potentielles des météores pour les lier, ainsi que les météorites qu'ils ont produites, à certaines familles d'astéroïdes. C'était "déjà étendre la crédibilité des données au-delà de tout ce qui est vraiment scientifiquement valable", dit Johnson. &ldquoMaintenant [Loeb et Siraj] veulent spéculer sur la base de données si ténues que certains pourraient être des objets interstellaires ? Cela étend vraiment la crédibilité au-delà du point de rupture pour moi.&rdquo

Peter Brown, astronome planétaire et grand expert en météores à la Canada&rsquos Western University, déclare que même si le catalogue CNEOS est en moyenne de très haute qualité, la validité d'un seul point de données, en particulier pour les plus petits météores, reste discutable. "Statistiquement, je pense que les orbites, vitesses et trajectoires dérivées du catalogue sont bonnes", dit-il. &ldquoMais nous ne savons tout simplement pas lesquelles sont bonnes et lesquelles sont mauvaises.» De plus, dit Brown, sur les milliers de petites boules de feu précédemment détectées par d'autres enquêtes indépendantes utilisant des caméras au sol et des stations radar, aucune n'a clairement montré une trajectoire. &ldquoSi un dixième ou un vingtième d'un pour cent de la population était hyperbolique comme le prétendent Loeb et Siraj, vous vous attendez à avoir un bon nombre d'hyperboles dans les données des réseaux au sol&mdash, mais nous ne le voyons pas.&rdquo

Même ainsi, ajoute Brown, &ldquoit est une chose fantastique que d'autres viennent de disciplines différentes et appliquent leurs propres approches à ce riche ensemble de données&hellip. Météorites interstellaires doit frapper l'atmosphère de la Terre, et les boules de feu sont le moyen naturel de les rechercher. Nous devons simplement les trouver de manière convaincante, d'une manière qui peut être considérée comme des incertitudes de mesure.

Ceci, naturellement, fait partie du grand plan de Loeb et Siraj&rsquos. La prochaine étape dans la quête des météores interstellaires, disent-ils, est de s'assurer que les boules de feu potentiellement hyperboliques peuvent être non seulement détectées mais aussi caractérisées. Observée avec le bon équipement, une boule de feu peut être décomposée en un spectre multicolore qui agit comme un &ldquobarcode&rdquo pour révéler la composition chimique de l'objet&rsquos et donne un indice critique quant à savoir s'il s'est formé ou non autour de notre soleil.

&ldquoToutes les quelques années, nous devrions avoir un de ces météores hyperboliques,&rdquo Loeb dit. &ldquoSi nous nous contentons de nous assurer que les observateurs signalent des boules de feu avec des vitesses excessives, nous devrions être en mesure de mettre en place des relevés spectroscopiques pour obtenir chaque spectre lorsqu'il brûle dans l'atmosphère et démontrer en effet une origine au-delà de notre système solaire. C'est sûrement quelque chose qui vaut la peine d'investir !&rdquo


Trajectoire apparente d'Oumuamua sur le ciel de la Terre, passé et futur

C'est en fait une représentation assez soignée de la diminution de la parallaxe avec la distance.

Que quelqu'un m'aide ici, je n'ai aucune idée de ce qui se passe.

‘Oumuamua est le premier objet interstellaire observé par les humains dans notre système solaire. Il a été identifié en octobre.

C'est là que l'objet apparaîtrait lorsqu'il serait vu de la Terre lorsqu'il serait vu aux dates fournies à chaque instance.

Je suis d'accord et les autres commentaires n'ont pas aidé du tout. ELI5 ??

Mouvement tridimensionnel mappé sur une surface d'une sphère bidimensionnelle.

Il s'est approché de nous d'en haut, alors que nous tournons autour du soleil en le regardant pendant quelques années, cela ressemble à une spirale de plus en plus large, c'est nous qui tournons en rond.
Au fur et à mesure qu'il recule en dessous de nous, même processus en sens inverse.

Une race extraterrestre interstellaire a fait des beignets au-dessus de la Terre, a fait un épuisement proche et continue les beignets dans une autre partie du ciel. Vermine imprudente.

La première fois que j'en ai entendu parler, j'ai immédiatement pensé au livre "Rendez-vous avec Rama" d'Arthur C. Clarke.

Si vous ne l'avez pas lu, allez-y maintenant.

Rendez-vous avec Rama par Arthur C Clarke, reproduit intégralement ici. C'est une science-fiction dure courte, captivante et accessible qui postule le premier contact de l'humanité avec des extraterrestres d'une manière totalement nouvelle (sans jeu de mots.)

C'est de loin l'un de mes romans préférés. Il y a de nombreuses années, j'ai écrit un commentaire sur Reddit que je reprends maintes et maintes fois dans des conversations comme celle-ci, pour inciter le lecteur à partager l'expérience littéraire qui est Rendez-vous avec Rama. Je vais le coller à nouveau ci-dessous. C'est la page d'ouverture de l'histoire et elle prépare le terrain pour le récit ultérieur, intégré à mes propres annotations contextuelles pour le contexte et le flair.

Tôt ou tard, cela devait arriver. Le 30 juin 1908, Moscou a échappé à la destruction de trois heures et quatre mille kilomètres - une marge invisiblement petite par rapport aux normes de l'Univers. Le 12 février 1947, une autre ville russe a eu une échappatoire encore plus étroite, lorsque la deuxième grande météorite du XXe siècle a explosé à moins de quatre cents kilomètres de Vladivostok, avec une explosion rivalisant avec celle de la bombe à l'uranium nouvellement inventée.

À cette époque, les hommes ne pouvaient rien faire pour se protéger des derniers coups de feu aléatoires du bombardement cosmique qui avait autrefois marqué la face de la Lune. Les météorites de 1908 et 1947 avaient frappé une nature sauvage sans entraves, mais à la fin du XXIe siècle, il n'y avait plus de région sur Terre qui pourrait être utilisée en toute sécurité pour la pratique des cibles célestes. La race humaine s'était propagée de pôle en pôle. Et donc, inévitablement.

A 09h46 GMT le matin du 11 septembre au cours de l'été exceptionnellement beau de l'année 2077, la plupart des habitants de l'Europe ont vu une boule de feu éblouissante apparaître dans le ciel oriental. En quelques secondes, il était plus brillant que le Soleil, et alors qu'il traversait les cieux - d'abord dans un silence total - il laissa derrière lui une colonne de poussière et de fumée. Quelque part au-dessus de l'Autriche, il a commencé à se désintégrer, produisant une série de commotions cérébrales si violentes que plus d'un million de personnes ont perdu l'audition de façon permanente. Ils étaient les chanceux.

Se déplaçant à cinquante kilomètres par seconde, mille tonnes de roche et de métal s'abattent sur les plaines du nord de l'Italie, détruisant en quelques instants enflammés le labeur des siècles. Les villes de Padoue et de Vérone ont été effacées de la surface de la Terre et les dernières gloires de Venise ont coulé à jamais sous la mer alors que les eaux de l'Adriatique s'abattaient sur la terre après le coup de marteau venu de l'espace.

Six hundred thousand people died, and the total damage was more than a trillion dollars. But the loss to art, to history, to science--to the whole human race, for the rest of time--was beyond all computation. It was as if a great war had been fought and lost in a single morning and few could draw much pleasure from the fact that, as the dust of destruction slowly settled, for months the whole world witnessed the most splendid dawns and sunsets since Krakatoa.

After the initial shock, mankind reacted with a determination and a unity that no earlier age could have shown. Such a disaster, it was realized, might not occur again for a thousand of years--but it might occur tomorrow. And the next time, the consequences could be even worse.

Very well there would be no next time.

A hundred years earlier, a much poorer world, with far feebler resources, had squandered its wealth attempting to destroy weapons launched, suicidally, by mankind against itself. The effort had never been successful, but the skills acquired then had not been forgotten. Now they could be used for a far nobler purpose, and on an infinitely vaster stage. No meteorite large enough to cause catastrophe would ever again be allowed to breach the defenses of Earth.

So began project SPACEGUARD. Fifty years later--and in a way that none of its designers could ever have anticipated--it justified its existence.

-Rendezvous with Rama, by Arthur C. Clark - If you never have, you owe it to yourself to read this book. At least the first three pages, which may conjure up interesting questions in your mind given this real-life discovery of an interstellar visitor.


First Encounter

The two teams used techniques that sensed different aspects of the comet, like blind monks touching an elephant.

The first study, in Communication Nature and led by Stefano Bagnulo (Armagh Observatory, UK), measured the light scattered by the coma, the diffuse “atmosphere” of gas and dust around the comet. Photons bouncing off dust grains in the coma will not only change direction (some of them toward Earth), but they’ll also become polarized. The smaller the grains, the more they polarize the light.

This diagram shows unpolarized light scattering off a molecule. In the process, the light becomes polarized, but the amount of polarization depends on the angle it scatters. Observing scattered light from many angles (e.g., as a comet traverses the inner solar system) can reveal the nature of what's doing the scattering.
Harvard Natural Sciences Lecture Demonstrations

Sunlight scatters off molecules in Earth’s atmosphere in the same way, making Earth’s sky blue. In the case of Comet Borisov, the high degree of polarization suggests the dust grains in the coma are similarly tiny, on the sub-micron scale, says team member Ludmilla Kolokolova (University of Maryland). That’s about the same size as the wavelength of visible light.

This finding makes Comet Borisov unlike any other comet in the solar system except one: Comet Hale-Bopp (C/1995 O1). This brilliant comet was visible to the naked eye for a year and a half, a record that jived with scientists’ assessment that Hale-Bopp had only approached the Sun perhaps once before, around 2000 B.C. Years of observations of “The Great Comet of 1997” confirmed that the dust particles suffusing its coma were smaller than around any other observed comet.

What this means for Borisov is that its encounter with our Sun was the first time it came up close to any star, including its own. It must have originated far out from its host before being ejected into interplanetary space, making our Sun the first to quicken its cometary activity.

Unfortunately, further observations to confirm the small-grain scenario were scuttled due to the COVID-19 pandemic, which shuttered Paranal Observatory from March through August 2020. Operations have restarted in limited mode but it was already too late for the observations Bagnulo had planned. “These data would have been very useful to further characterize the dust particles,” Bagnulo says.


On the hunt

Siraj and co-author Avi Loeb, the chair of Harvard's astronomy department, have been thinking a lot about the best ways to find more interstellar visitors. For example, the duo recently scoured the fireball database compiled by the Jet Propulsion Laboratory's Center for Near-Earth Object Studies (CNEOS), which contains information about hundreds of meteor impacts on Earth over the past three decades.

One of the CNEOS data points stood out, Siraj and Loeb found. The trajectory and blazing speed of a meteor that burned up in the sky near Papua New Guinea on Jan. 8, 2014, indicate that the object came from interstellar space, the researchers reported in a paper this past April.

That paper hasn't made it past peer review yet, largely because the CNEOS database does not report measurement error. Such information is classified it could reveal details about the sensitivity of space-based sensors operated by the U.S. government. Siraj and Loeb were able to constrain the error bars for the January 2014 meteor — a roughly 3-foot-wide (1 meter) object they call CNEOS 2014-01-08 — thanks to two helpful colleagues with the required security clearance. But The Astrophysical Journal Letters, which is assessing the paper, has had difficulty finding a reviewer able to do the same, Siraj said. (Once that paper is published, the number of confirmed interstellar visitors to our solar system will double, to two.)

Now, Siraj and Loeb have applied this same basic idea — using a cosmic body as an interstellar-meteoroid detector — to the moon. In the new study, the pair calculated the detection potential of a telescope in lunar orbit, which would hunt for the streaking motion of incoming meteoroids as well as the bright flashes and craters generated when these bodies slam into the moon's gray dirt.

Siraj and Loeb found that a telescope with an aperture of at least 6.5 feet (2 m), orbiting 62 miles (100 kilometers) above the lunar surface, would likely spot at least one interstellar impact per year. (For comparison, NASA's iconic Le télescope spatial Hubble has a primary mirror 7.9 feet, or 2.4 m, wide.)

That rate is far from set in stone, the researchers stressed. After all, it's based on an imperfect estimate of the interstellar-object population within our solar system.

"We're dealing with such a small amount of calibration — 'Oumuamua and this other tentatively discovered meteor — so there's a lot of uncertainty there," Siraj said. "But something the size of Hubble should get us in the ballpark where we should see one per year."

As with CNEOS 2014-01-08, these special strikes could be identified based on the speed and trajectory of the impactors, the researchers wrote. And this information would lead to other insights.

"Just these basic measurements would allow us to constrain the 3D velocity, the mass and, most importantly, the density [of the impactors]," Siraj said. "This would allow us to see, for example, if a mini 'Oumuamua struck the lunar surface — we'd be able to figure out, is it icy, is it rocky, et cetera."

Spectroscopic observations of the plume generated by such strikes could also reveal key details of the impactors' composition, he added.

And it wouldn't be a tragedy if the telescope failed to spot any interstellar impacts, Siraj said. This would be a valuable data point in itself, suggesting that the population of interstellar objects in our solar system is much smaller than scientists had thought.


‘Oumuamua Interstellar Object Was Not an Alien Spacecraft

On October 19, 2017, astronomers discovered the first known interstellar object to visit our solar system. Early reports of the odd characteristics of “‘Oumuamua” led to speculation that the object might be an alien spacecraft. Now a new analysis by an international team of astronomers co-led by, University of Maryland Associate Research Scientist Matthew Knight, strongly indicates that its origin is purely natural.

When first spotted by the Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System 1 telescope located at the University of Hawaii’s Haleakala Observatory, the object defied easy description, simultaneously displaying characteristics of both a comet and an asteroid. Astronomers formally named the object 1I/2017 U1 and with a common name of ‘Oumuamua, which roughly translates to “scout” in Hawaiian.

Researchers from UMD and around the world immediately raced to collect as much data as possible in the few weeks they had to observe the strange visitor before ‘Oumuamua traveled beyond the reach of Earth’s telescopes. The new findings by Knight and colleagues from some 13 institutions and five countries are reported in the July 1, 2019, issue of the journal Nature Astronomy.

“We have never seen anything like ‘Oumuamua in our solar system. It’s really a mystery still,” Knight said. “But our preference is to stick with analogs we know, unless or until we find something unique. The alien spacecraft hypothesis is a fun idea, but our analysis suggests there is a whole host of natural phenomena that could explain it.”

As Knight and his colleagues summarized in their study, ‘Oumuamua is red in color, similar to many small objects observed in our solar system. But that’s where the familiarity ends.

‘Oumuamua likely has an elongated, cigarlike shape and an odd spin pattern—much like a soda bottle laying on the ground, spinning on its side. According to Knight, its motion through our solar system is particularly puzzling. While it appeared to accelerate along its trajectory—a typical feature of comets—astronomers could find no evidence of the gaseous emissions that typically create this acceleration.

“The motion of ‘Oumuamua didn’t simply follow gravity along a parabolic orbit as we would expect from an asteroid,” Knight said. “But visually, it hasn’t ever displayed any of the cometlike characteristics we’d expect. There is no discernable coma—the cloud of ice, dust and gas that surrounds active comets—nor a dust tail or gas jets.”

Knight worked with Alan Fitzsimmons, an astronomer at Queen’s University Belfast in Northern Ireland, to assemble a team of 14 astronomers hailing from the U.S. and Europe. The International Space Science Institute in Bern, Switzerland, served as a virtual home base for the collaboration.

“We put together a strong team of experts in various different areas of work on ‘Oumuamua. This cross-pollination led to the first comprehensive analysis and the best big-picture summary to date of what we know about the object,” Knight explained. “We tend to assume that the physical processes we observe here, close to home, are universal. And we haven’t yet seen anything like ‘Oumuamua in our solar system. This thing is weird and admittedly hard to explain, but that doesn’t exclude other natural phenomena that could explain it.”

The new research paper is primarily an analysis of existing data, including of a December 2017 study of ‘Oumuamua’s shape and spin pattern co-authored by Knight and a team of UMD astronomers. This earlier paper, published in The Astrophysical Journal Letters, relied on data from the Discovery Channel Telescope (DCT) at the Lowell Observatory in Arizona. UMD is a scientific partner of the DCT, along with Boston University, the University of Toledo and Northern Arizona University.

Knight, Fitzsimmons and their colleagues considered a number of mechanisms by which ‘Oumuamua could have escaped from its home system. For example, the object could have been ejected by a gas giant planet orbiting another star. According to theory, Jupiter may have created the Oort cloud—a massive shell of small objects at the outer edge of our solar system—in this way. Some of those objects may have slipped past the influence of the sun’s gravity to become interstellar travelers themselves.

The research team suspects that ‘Oumuamua could be the first of many interstellar visitors. Knight is looking forward to data from the Large Synoptic Survey Telescope (LSST), which is scheduled to be operational in 2022.

“In the next 10 years, we expect to begin seeing more objects like ‘Oumuamua. The LSST will be leaps and bounds beyond any other survey we have in terms of capability to find small interstellar visitors,” Knight said. “We may start seeing a new object every year. That’s when we’ll start to know whether ‘Oumuamua is weird, or common. If we find 10-20 of these things and ‘Oumuamua still looks unusual, we’ll have to reexamine our explanations.”

The research paper, “The Natural History of ‘Oumuamua,” the ‘Oumuamua ISSI Team (Michele Bannister, Asmita Bhandare, Piotr Dybczyński, Alan Fitzsimmons, Aurélie Guilbert-Lepoutre, Robert Jedicke, Matthew Knight, Karen Meech, Andrew McNeill, Susanne Pfalzner, Sean Raymond, Colin Snodgrass, David Trilling and Quanzhi Ye), was published in the journal Nature Astronomy on July 1, 2019.

The December 2017 research paper on the object by the UMD research team was, “On the Rotation Period and Shape of the Hyperbolic Asteroid 1I/‘Oumuamua (2017 U1) from Its Lightcurve,” Matthew Knight, Silvia Protopapa, Michael Kelley, Tony Farnham, James Bauer, Dennis Bodewits, Lori Feaga and Jessica Sunshine, was published in The Astrophysical Journal Letters.

This work was supported by the UK Science and Technology Facilities Council (Award Nos. ST/P0003094/1 and ST/L004569/1), the National Science Foundation (Award Nos. AST1617015 and 1545949), NASA (Award Nos. GO/DD-15405, GO/DD-15447, NAS 5-26555, NNX17AK15G and 80NSSC18K0829), the National Science Centre in Poland (Award No. 2015/17/B/ST9/01790) and the European Research Council (Award No. 802699). The content of this article does not necessarily reflect the views of these organizations.


Looking forward, the Large Synoptic Survey Telescope will be operational by 2020-2022, and make the study of space rocks much easier.

On August 30th, 2019, Gennady Borisov detected another interstellar object that appeared to be something we might call the ʻOumuamua 2.0. As observed by NASA’s Scout system, it appears to have an unusual orbit, and measurements taken by compiling data provided by the Canada-France-Hawaii Telescope classify the object as an interstellar space rock. Its closest approach would be in the month of December.

Assumptions have been made regarding the trajectory and traits of this rock, and it is under constant observation. Whether a cometary tail will appear, or not, in the course of its path is the question. Bumps in speed have also been kept a look-out for, to confirm the interstellar nature of the rock. If there is no out-gassing, no tail, and no explanation regarding its origin, the nature of the ʻOumuamua 2.0 will be confirmed, and will aid in our study of the increasingly frequent detections of interstellar objects.


Voir la vidéo: Techniques dobservation en astrophysique (Juillet 2021).