Nu går den vilde jagt i rummet

Hastigheden og banen røber, at den fremmede gæst har tilbagelagt mange tusind milliarder kilometer igennem tomrummet mellem stjernerne, siden den blev slynget ud af et fremmed planetsystem.

Det objekt, Robert Weryk har opdaget, får det hawaiianske navn 'Oumuamua med den mere formelle betegnelse 1I/2017 U1.

“1I” hentyder til, at det er det første interstellare objekt, der er observeret, men astronomerne regner med, at utallige objekter har forladt deres oprindelige bane omkring en anden stjerne og er havnet i det interstellare rum.

På grund af de ekstreme afstande mellem stjernerne er det imidlertid sjældent, at et af dem besøger vores galaktiske nabolag.

Hvis astronomerne kunne få mulighed for at komme tæt på et sådant himmellegeme, ville det give et unikt indblik i, hvordan planeter dannes omkring andre stjerner, og måske også en bedre forståelse af vores eget solsystems historie.

Men problemet er, at objekterne kun er på gennemrejse og bevæger sig så hurtigt, at der ikke er tid til at bygge og opsende en rumsonde for at studere dem nærmere. Ikke desto mindre er det, præcis hvad forskere nu pønser på.

En fælleseuropæisk rummission med japansk deltagelse vil opsende en rumsonde, der skal ligge på lur i rummet og optage forfølgelsen, når det næste interstellare objekt dukker op.

Og i Storbritannien har en gruppe ingeniører ikke opgivet at indhente 'Oumuamua, selvom gæsten fra det fremmede nu nærmer sig Saturn på sin hastige vej ud af Solsystemet. Det kræver blot en ekstremt hurtig sonde.

Amatør opdager nyt interstellart objekt

Jagten på små objekter, der kommer ind i det indre af Solsystemet, kræver særlige teleskoper med en bred synsvinkel og meget store og følsomme digitalkameraer, der registrerer selv den mindste lysplet på himlen.

De såkaldte survey-teleskoper – som Pan-STARRS-teleskopet, der først fangede det svage reflekterede sollys fra 'Oumuamua – tager konstant nye billeder af himmelrummet og sammenligner dem automatisk med ældre billeder. På den måde opdager astronomerne hurtigt, hvis der pludselig dukker et nyt himmellegeme op.

Pan-STARRS’ primære opgave er at holde udkig efter objekter, der kommer så tæt på Jorden, at de kan udgøre en fare for os, men som sidegevinst registrerer det tusindvis af hidtil ukendte asteroider og kometer.

Hvis et interstellart objekt dukker op på himlen over Hawaii, vil teleskopet opfange det, præcis som det skete med 'Oumuamua i 2017.

Men med en god portion held kan mindre avanceret udstyr også gøre det. Den 30. august 2019 blev et andet interstellart objekt opdaget af amatørastronomen Gennadij Borisov.

Med sit hjemmebyggede teleskop på Krimhalvøen fik han som den første øje på det nye himmellegeme, som nu har fået det officielle navn 2I/Borisov.

Præcis som 'Oumuamua følger Borisov en hyperbolsk bane, som betyder, at det blot slår et sving om Solen og forlader Solsystemet igen.

Planet blev flænset af en stjerne

Hvor Borisov til forveksling ligner en ganske almindelig komet, der blot er kommet langt hjemmefra, er 'Oumuamua et mere usædvanligt objekt.

Formen minder ikke rigtig om noget andet, som forskerne kender fra Solsystemet. Den lader til at være meget aflang – mindst seks gange længere, end den er bred – hvor almindelige asteroider er formet mere som kugler eller kartofler.

En overgang spekulerede forskere på, om 'Oumuamua ligefrem kunne være en rumsonde eller en del af et rumskib fra en fremmed civilisation.

I juli 2019 konkluderede et internationalt hold af 14 astronomer dog, at det cirka 400 meter lange objekt sandsynligvis er helt naturligt frembragt.

Ingen af de målinger, det har været muligt at foretage, tyder på andet. Den underlige form er ganske vist stadig ikke helt nem at forklare, men måske er 'Oumuamua et lille fragment af en klode, der på sin vej gennem rummet blev sønderrevet, da den kom lidt for tæt på en stjerne. Men spørgsmålet kan kun afgøres endeligt, hvis vi kommer tættere på.

Indtil videre har astronomerne kun observeret disse to besøgende fra fremmede verdener, men efter al sandsynlighed passerer mange igennem Solsystemet – det gælder bare om at se godt efter.

Med større og bedre teleskoper vil vi sandsynligvis opdage langt flere, og astronomerne har særlig store forventninger til det nye vidvinkelteleskop Vera C. Rubin Observatory (tidligere LSST), der har været under konstruktion i Chile siden 2015.

Teleskopet bliver udstyret med verdens største digitalkamera, og når det om et par år begynder at affotografere himlen, får de interstellare objekter langt sværere ved at gemme sig i mørket.

For astronomerne er det imidlertid ikke nok at betragte de unikke og sjældne himmellegemer gennem teleskoper, hvor de kun kan ses som små lyspletter, der ikke giver ret meget information fra sig.

Forskerne vil gerne meget tættere på, og det kan blive virkelighed, når Den Europæiske Rumorganisation, ESA, efter planen opsender sonden Comet Interceptor i 2028.

Idéen er at parkere sonden halvanden million kilometer fra Jorden, hvor den skal kredse om det samme punkt i op til tre år. Når Vera C. Rubin Observatory eller et andet teleskop opdager et fremmed objekt i Solsystemet, behøver astronomerne ikke først at konstruere og opsende en sonde for at studere gæsten nærmere.

Comet Interceptor er straks klar til at optage forfølgelsen.

“Uberørte eller førstegangsbesøgende kometer er helt ukendt land og udgør et fængslende mål at nærstudere med en rumsonde,” siger Günther Hasinger, der er forskningsdirektør i ESA.

Sonde skal indhente 'Oumuamua

Når Comet Interceptor sendes op, må det vise sig, om der kommer et interstellart objekt inden for rækkevidde i løbet af de tre år, sonden har brændstof til at vente.

Men en gruppe ingeniører fra den britiske organisation Initiative for Interstellar Studies vil ikke nøjes med at vente på, at et nyt interstellart objekt melder sin ankomst i Solsystemet.

I stedet vil de prøve at indhente 'Oumuamua, som er på vej ud af Solsystemet med en sindsoprivende fart på cirka 100.000 km/t. 'Oumuamua er lige nu 2,7 milliarder km væk og lægger yderligere afstand til Jorden dag for dag.

Forskerne bag missionen, der kaldes Project Lyra, har beregnet, at en sonde skal nå op på en fart på omkring 200.000 km/t for at indhente den interstellare fartdjævel, og det vil kræve en langvarig rumrejse over et par årtier.

Opsendelsen af den ubemandede sonde vil kræve en af de kraftigste raketter, der findes, fx NASA’s kommende Space Launch System eller Falcon Heavy fra SpaceX.

Ingeniørerne forestiller sig, at afrejsen fra Jorden skal finde sted i maj 2033 med ankomst til 'Oumuamua i 2052. Undervejs ville rumsonden skulle slynge sig tæt forbi Jupiter og derefter rundt om Solen for at få ekstra meget fart på. Om projektet realiseres, er uvist.

Foreløbig har de entusiastiske ingeniører i Initiative for Interstellar Studies blot lavet beregningerne, der beviser, at det er teoretisk muligt. Men prisen bliver så høj, at der skal en rumorganisation eller en rigmand på banen for at virkeliggøre drømmen.

Kæmpeplanet smider søskende ud

I dag er astronomernes viden om asteroider og kometer udelukkende baseret på de objekter, vi kender fra Solsystemet.

Først når det engang lykkes at komme helt tæt på et interstellart objekt, vil astronomerne finde ud af, om Solsystemets asteroider og kometer ligner dem fra andre egne af galaksen.

Hvis en sonde fx registrerer støvpartikler eller måler, at objektet har et magnetfelt, kan astronomerne give et kvalificeret bud på, hvordan det er dannet, og måske svare på spørgsmålet om, hvorfor det fremmede himmellegeme forlod sit eget solsystem.

Foreløbig forsøger astronomerne at besvare spørgsmålene ved hjælp af avancerede computermodeller, der simulerer, hvordan stjerner og deres planeter dannes og udvikler sig.

Naturligt nok tager forskernes modeller udgangspunkt i vores eget solsystem, som i dag er et ganske velordnet system af planeter og mindre himmellegemer, der kredser fredeligt om Solen i forudsigelige baner.

Men beregningerne viser, at Solsystemet var langt mere kaotisk i den første tid efter dannelsen.

I den skive af støv og gas, som opstod omkring den nyfødte Sol, blev der hurtigt dannet stadig større klumper af materiale, såkaldte planetesimaler, som efterhånden samlede sig til planeter.

Efter at planeterne var dannet, var der stadig planetesimaler tilbage, og når klumperne kom tæt på en stor planet, var der tre muligheder: De blev opslugt og endte som en del af planeten, de blev kastet ind i Solen under påvirkning af tyngdekraften fra den største planet, eller de blev slynget udad i Solsystemet.

Kun de største planeter har tyngdekraften til at sende mindre objekter helt ud af deres solsystem, og i vores solsystem har den suverænt største planet, Jupiter, sandsynligvis stået for langt størstedelen af udsmidningerne.

Astronomerne mener, at materiale svarende til langt mere end Jordens masse må være endt som interstellare objekter, som nu flyver gennem rummet og kan besøge fremmede planetsystemer.

På samme måde kan udslyngede planetesimaler fra fjerne stjerner besøge Solsystemet. I dag ved vi, at en meget stor del af himlens stjerner omkredses af planeter, men hidtil har forskerne ikke haft nogen idé om, hvor mange udslyngede objekter der havner i vores solsystem.

Det har to astronomer fra Yale University i USA nu regnet på. Malena Rice, der er ph.d.-studerende, og Gregory Laughlin, der er professor, har også beregnet, hvor mange der burde kunne observeres med det kommende Vera C. Rubin-teleskop.

Resultatet er opmuntrende, selvom tallene er behæftet med usikkerhed. Hvert år burde Solsystemet få besøg af mere end 100 observerbare objekter med en radius på over en meter, og nogle få af dem vil være større end 'Oumuamua.

Måske har vi allerede fået besøg

Interstellare objekter kan ikke kun findes med teleskoper på Jorden. Astronomerne Amir Siraj og Abraham Loeb fra Harvard University i USA har beregnet, at et teleskop i Hubble-størrelse, der blev rettet ned mod Månens overflade, burde være i stand til at opfange meteornedslag, som skyldes interstellare objekter.

Månen har ingen atmosfære, hvor meteorer brænder op, og støvskyen, når et objekt brager ned i Månens overflade, kan måske røbe dets sammensætning, så forskerne fx kan afgøre, om objektet hovedsageligt består af is eller sten.

De to Harvard-forskere mener også, at interstellare objekter kan have ramt Jorden, uden at vi har bemærket det. I en database over meteornedslag på Jorden gennem tre årtier faldt Siraj og Loeb over en cirka 45 cm stor meteor, der brændte op på himlen over Papua Ny Guinea 8. januar 2014.

Meteoren ramte atmosfæren med så voldsom en fart, over 160.000 km/t, at forskerne mener, den må være kommet fra et andet solsystem.

Sikkert er det, at vores solsystem får gæster fra andre egne af galaksen, og at de kan fortælle en spændende historie om vores univers, hvis det lykkes at studere dem nærmere. Måske har interstellare objekter fra galaksens fjerne afkroge ligefrem medbragt nogle af de komplekse molekyler, som var nødvendige for livets opståen på Jorden.

Hidtil har vi kun kunnet se gæsterne fra det fremmede fare forbi på lang afstand, men i fremtiden får vi måske mulighed for at komme helt tæt på. Comet Interceptor er den første rummission, der kan udforske et interstellart objekt, men det bliver ikke den sidste.

Det naturlige næste skridt er en rumsonde, der kan sendes helt ned på overfladen af et fremmed objekt og måske endda tage prøver, der kan sendes hjem til analyse på Jorden. På den måde kan vores første, indirekte, besøg i et fremmed solsystem blive en landing på et interstellart objekt.