Астрономы продолжают разгадывать тайну первого межзвёздного объекта Оумуамуа, обнаруженного в 2017 году. Его свойства, не похожие ни на что в Солнечной системе, заставили учёных задуматься о том, как мог сформироваться такой объект. Недавно исследователи Си-Лин Чжэн и Цзи-Линь Чжоу провели численное моделирование различных конфигураций звёздных систем, чтобы понять, какие условия могли привести к появлению подобных объектов.

Результаты их исследования показывают, что звёздные системы с одной гигантской планетой обладают необходимой орбитальной механикой для создания подобных объектов. Однако учёные отмечают, что могут потребоваться и другие объяснения.

Чжэн и Чжоу начали своё исследование, отталкиваясь от известных свойств Оумуамуа. Когда объект был виден земным телескопам в течение нескольких месяцев 2017 года, он демонстрировал интенсивное изменение яркости каждые четыре часа. Астрономы интерпретировали эту изменчивость как признак удлинённого, сигарообразного объекта, вращающегося в космосе.

Ещё две особенности делали Оумуамуа уникальным объектом. Во-первых, он, казалось, имел сухую, каменистую поверхность, похожую на астероиды, известные в Солнечной системе. Но при этом он изменял свою орбиту таким образом, что это нельзя было объяснить только законами гравитации — что-то ещё заставляло его менять направление.

Подобные изменения траектории иногда наблюдаются у ледяных комет. Когда они приближаются к Солнцу, выделение газа из нагретого льда изменяют траекторию кометы. Таким образом, Оумуамуа демонстрировал сочетание свойств, характерных как для комет, так и для астероидов.

Одно из правдоподобных объяснений, предложенное в 2020 году, заключается в том, что объекты, подобные Оумуамуа, образуются в результате приливного разрушения. Это происходит, когда «богатое летучими веществами» родительское тело (например, крупная комета) проходит слишком близко к своей звезде на высокой скорости, разрушаясь на длинные, тонкие осколки. Процесс нагрева при таких экстремальных взаимодействиях приводит к образованию удлинённой каменистой оболочки, но сохраняет подповерхностный лёд. Это уникальное сочетание, не встречающееся в Солнечной системе, объясняло бы орбитальные манёвры Оумуамуа. Это также объясняет, почему подобные объекты не были замечены в Солнечной системе. Авторы исследования отмечают, что «выброшенные планетезимали испытывали приливное разрушение более чем в два раза чаще, чем уцелевшие планетезимали [3,1% против 1,4%]». Другими словами, если орбитальные силы достаточно велики для приливного разрушения, то они также достаточно сильны, чтобы полностью выбросить объект из системы.

Простейшие звёздные системы, которые могли бы вызвать такой тип приливного разрушения, — это системы с белыми карликами. Это чрезвычайно плотные ядра взорвавшихся звёзд. Белый карлик, окружённый поясом кометоподобных объектов, подобным облаку Оорта в Солнечной системе, мог бы регулярно порождать клоны Оумуамуа.

Однако процесс усиливается в системах, где присутствуют планеты размером с Юпитер. Исключение составляют «горячие юпитеры», вращающиеся близко к своей звезде. Они с меньшей вероятностью взаимодействуют с объектами, подверженными приливному разрушению. А вот планеты размером с Юпитер, удалённые от своей звезды, очень эффективны в производстве клонов Оумуамуа, особенно если они имеют эксцентричные орбиты. Но даже здесь нет идеального соответствия происхождению такого объекта, поскольку эти взаимодействия, как правило, производят осколки, которые не столь удлинённые, и с частотой ниже, чем ожидается для объектов такого типа.

Авторы исследования приходят к выводу, что планетарные системы, наиболее вероятно породившие Оумуамуа, — это системы с большим количеством планет, которые «более эффективны в производстве межзвёздных объектов». Однако они также предлагают несколько других сценариев.

Таким образом, хотя теперь существует правдоподобное объяснение процесса, породившего Оумуамуа, тип звёздной системы, из которой он произошёл, по-прежнему остаётся открытым вопросом. Исследование Чжэна и Чжоу приближает к разгадке тайны этого космического путешественника, но оставляет простор для дальнейших научных изысканий и открытий.