Er det interstellare objekt en cigar eller en brandslukker?

Lige nu har vi besøg af en fremmed.

Den fremmede har fået navnet 'Oumuamua og er med meget stor sandsynlighed et interstellart objekt – det vil sige et himmellegeme, som er kommet susende ind i vores solsystem fra en fremmed stjerne.

Astronomer verden over har begejstret kastet sig over deres teleskoper for at lære vores gæst at kende, og flere studier om objektet er allerede blevet offentliggjort.

Men meldingerne om 'Oumuamua er langt fra entydige. Det forlyder både, at 'Oumuamua er 800 meter langt, 400 meter langt og 180 meter langt. Nogle steder kan man læse, at det har form som en cigar, andre mener, at objektet ligner en brandslukker, ligesom der også er forskellige meldinger om, hvor objektet oprindeligt kommer fra.

Så hvad er op og ned? Videnskab.dk forsøger at finde ud af, hvad vi ved – og ikke ved – om vores opsigtsvækkende gæst.

\ Læs mere

Aldrig set før: Objekt fra fremmed stjerne besøger os

Hvor stor er den?

Vi begynder med størrelsen. Her er forvirringen nemlig total, hvis man læser de forskellige historier på internettet.

I sidste uge udsendte National Optical Astronomy Observatory (NOAO) en pressemeddelelse, hvori det forlød, at 'Oumuamua var cirka 180x30x 30 meter. Objektet har altså en længde, der svarer til omkring »det dobbelte af højden på Frihedsgudinden,« lød det i pressemeddelelsen, som er blevet citeret af Videnskab.dk og en række andre danske og udenlandske medier.

Få dage senere kom imidlertid en pressemeddelelse fra Det Europæiske Sydobservatorium (ESO). Heri forlød det, at 'Oumuamua var »mindst 400 meter langt,« mens det videnskabelige tidsskrift Nature fortæller, at objektet er »omkring 800 meter langt.«

Så hvor lang er 'Oumuamua egentlig?

Misforståelse i pressemeddelelse

Vi kan med rimelig sikkerhed udelukke, at objektet er 180 meter langt. Det viser sig nemlig, at der er en fejl i pressemeddelelsen fra National Optical Astronomy Observatory.

Pressemeddelelsen bygger på et udkast til et studie, som på et tidspunkt vil blive offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Astrophysical Journal Letters, og som har den amerikanske professor i astronomi David Jewitt som førsteforfatter.

David Jewitt skriver i en e-mail til Videnskab.dk, at studiet i virkeligheden anslår, at »længden er 180 meter x 2 = 360 meter.«

Med andre ord beregner studiet en længde på 360 meter, hvilket svarer til fire gange længden på Frihedsgudinden.

Dette resultat læner sig tæt op ad ESOs udmelding om, at objektet er »mindst 400 meter.«

For at gøre det hele endnu mere forvirrende handler ESOs pressemeddelelse imidlertid om studiet fra tidsskriftet Nature, som anslår, at objektet er omkring 800 meter langt.

\ Læs mere

Nu ved vi mere om objektet, der kom susende fra en fremmed stjerne

Det er kun en lille prik

Spørger man forskerne skyldes de skiftende meldinger, at vi i virkeligheden ikke ved, hvor stort objektet er.

»Du skal tænke på, at det er et mørkt klippestykke, som befinder sig millioner af kilometer væk. Det er på grænsen af, hvad vi overhovedet kan se. Det er kun, fordi den reflekterer Solens lys, at vi kan se den som en lille prik i rummet,« forklarer Uffe Gråe Jørgensen, som er lektor Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet og ikke har været medvirkende til studierne af 'Oumuamua.

Han forklarer, at den store usikkerhed i beregningerne af 'Oumuamuas størrelse er den såkaldte albedoeffekt - et mål for, hvor meget lys et objekt reflekterer.

»Hvis objektet var fuldstændig skinnende som sne, ville albedoeffekten være 100 procent, og alt lys ville blive reflekteret. Hvis objektet derimod er mørkt som kul, vil albedoeffekten være meget lav, måske omkring en-to procent,« siger Olivier Hainaut, som er astronom ved ESO i Tyskland og en af forskerne bag studiet i Nature.

»Albedoeffekten er afgørende for beregningen af, hvor stort objektet er, men vi ved faktisk ikke, hvor stor albedoeffekten er. Vi kan kun lave et kvalificeret gæt,« tilføjer han i et interview med Videnskab.dk.

Albedo som en asteroide?

Olivier Hainaut forklarer, at det kvalificerede gæt bygger på viden om overfladen og albedoeffekten på asteroider fra vores eget solsystem. De fleste forskere og begge studier er nemlig enige om, at det interstellare objekt minder om vores egne asteroider, og dermed består af klippe- og metalmateriale.

»Vi ved, at asteroiderne i vores eget solsystem har en ret lav albedoeffekt. Når de har rejst gennem rummet i mange år ligesom det interstellare objekt, bliver de mørkere og mørkere på grund af højenergistråling og stråling fra Solen. Derfor er det ikke helt skørt at antage, at det interstellare objekt har nogenlunde samme albedoeffekt som vores egne asteroider. Men det er selvfølgelig en hypotese,« siger Olivier Hainaut og tilføjer:

»Vores studie (i Nature, red.) bygger på antagelsen om, at objektets albedoeffekt er på 4 procent, mens vores venner og konkurrenter siger 10 procent. Vi ved ikke, hvilken værdi der er rigtig, men det ligger formentlig et sted mellem 4 og 20 procent,« siger Olivier Hainaut.

\ Læs mere

Asteroider er en spraglet flok

Mangler infrarøde målinger

Olivier Hainaut forklarer, at for at få mere præcis viden om 'Oumuamuas albedoeffekt, har forskerne brug for målinger af infrarødt lys – det vil sige varmestråling – fra objektet.

»Hvis objektet er mørkt, vil det absorbere mere lys og blive varmere. Og så vil det udsende infrarødt lys, som er usynligt lys. Med målinger af både synligt lys og infrarødt lys, kan vi beregne albedoeffekten. Men desværre var objektet langt væk og for svagt til, at vi kunne lave infrarøde målinger,« siger han.

Kort fortalt har vi altså ikke nok oplysninger om 'Oumuamua til at kunne lave en nøjagtig beregning af dens størrelse. De 800 meters længde i Nature-studiet kan være lige så rigtige som de 360 meter i studiet fra Astrophysical Journal Letters.

Men hvad så med formen på 'Oumuamua?

Roterer om sig selv

Begge studier er enige om, at 'Oumuamua er meget aflang og roterer – det tager ifølge de to studier cirka 7-8 timer for objektet at dreje en omgang om sig selv.

Det ved forskerne, fordi lyset fra objektet varierer. Når den korte ende af objektet vender ned imod Jorden, kan vi simpelthen se mindre lys fra 'Oumuamua.

»Astronomer kan ikke måle formen på objektet direkte. Det ligner bare et punkt. I stedet måler vi variationen af ​​det reflekterede lys, når objektet roterer og ud fra det, kan vi aflede formen fra en model,« forklarer David Jewitt, som er professor i astronomi ved University of California i USA.

Nature-studiet beregner, at 'Oumuamua er 10 gange så langt, som det er bredt – og dermed har 'Oumuamua »form som en cigar.«

Studiet i Astrophysical Journal Letters anslår derimod, at 'Oumuamua er seks gange så langt, som det er bredt – i pressemeddelelsen bliver det oversat til, at 'Oumuamua har form som en brandslukker.

Hvem har ret?

Olivier Hainaut mener, at beregningen i hans eget studie i Nature er mest nøjagtig, fordi den bygger på observationer fra teleskopet Very Large Telescope i Chile – et teleskop, der beskrives som verdens mest avancerede til at studere synligt lys.

»Studiet i Astrophysical Journal Letters bruger meget mindre teleskoper, og de har haft mindre tid ved teleskoperne end os. Forskerne har gjort et flot stykke arbejde med de data, de har til rådighed, men vores data er simpelthen bedre,« siger Olivier Hainaut.

Der er imidlertid usikkerheder ved begge studiers beregning af formen på 'Oumuamua. Dermed kan det ene resultat være lige så godt som det andet, mener Uffe Gråe Jørgensen fra Københavns Universitet

»Der er en usikkerhed ved det hele, så jeg tror ikke, man kan sige, at det ene er mere rigtigt end det andet. Man kan få et estimat af forholdet mellem længden og bredden, men højden er ukendt ved begge studier,« siger han.

Den er i ét stykke

Uanset hvad har 'Oumuamua en aflang form. Forskerne er enige om, at den aflange form må betyde, at 'Oumuamua består af et enkelt klippestykke.

»Mange af de store asteroider i vores eget solsystem består af samlinger af klippestykker. Men vi kan med sikkerhed sige, at det interstellare objekt ikke er en samling af sten. Objektet er i ét helt stykke,« siger Olivier Hainaut.

Han forklarer, at hvis 'Oumuamua bestod af en samling mindre klippestykker, ville de falde fra hinanden, når det aflange objekt roterede. Uffe Gråe Jørgensen fra Københavns Universitet er enig.

»Jo mere aflangt et objekt er, des nemmere går det i stykker. Så det interstellare objekt vil gå i stykker, hvis ikke det har en god samlingskraft. Derfor må det være i et helt stykke, og det består formentlig af et hårdt materiale. Man kan formode, at det er sten eller metal som vores egne asteroider,« siger Uffe Gråe Jørgensen.

Forskerne har også fundet andre tegn på, at 'Oumuamua er en klippefyldt eller metalfyldt asteroide frem for en isfyldt komet. Det kan du læse mere om i denne artikel.

Har en voldsom fortid

'Oumuamuas aflange form kan også give forskerne et hint om, hvilken fortid 'Oumuamua har gennemlevet.

»Der findes en række måder, hvorpå en asteroide kan blive skabt. Nogle er mere rolige, andre er voldelige. Det faktum, at objektet er aflangt, tyder på, at den har en voldelig fortid. Det kan måske være blevet smidt ud af sit solsystem, da to planeter kolliderede. Ligesom Månen blev skabt, da Jorden kolliderede med en mindre planet,« siger Olivier Hainaut og understreger:

»Men alt det her skal man tage med et gran salt. Det er kun hypoteser.«

Foreløbige beregninger af 'Oumuamuas bane viser, at objektet kommer nogenlunde fra en retning, som svarer til stedet, hvor den klare stjerne Vega (fra stjernebilledet Lyren) befinder sig i dag.

Kan ikke stamme fra Vega

Men 'Oumuamua kan imidlertid ikke stamme fra Vega, sådan som det ellers lyder flere steder på nettet.

Stjernen Vega flytter sig nemlig hele tiden ligesom andre stjerner i Mælkevejen. På trods af 'Oumuamuas voldsomme hastighed på omkring 95.000 kilometer i timen vil det ifølge ESO have taget objektet mindst 300.000 år at rejse hertil fra Vega. Og for 300.000 år siden befandt Vega sig et helt andet sted i rummet.

»Vi ved ikke, hvilken stjerne objektet oprindeligt kommer fra. Det er formentlig blevet udsendt af en stjerne for længe, længe siden – formentlig milliarder af år siden. Men den har rejst gennem Mælkevejen, og den er nu kommet til vores solsystem,« siger Olivier Hainaut.

'Oumuamua har formentlig ikke været på besøg hos andre stjerner end vores egen stjerne Solen, mener forskerne.

»Den hastighed, objektet rejser med, er typisk for hastighederne i vores nabolag i Mælkevejen. Hver gang et objekt møder en stjerne, vil hastigheden ændre sig. Så det faktum, at objektet har en hastighed, som er normal, tyder på, at det er første gang, den møder en stjerne,« siger Olivier Hainaut.

Du kan læse flere forskeres bud på, hvor 'Oumuamua kommer fra i denne artikel.

Flere på vej?

Det er for sent for forskerne at få mere data om 'Oumuamua. Det interstellare objekt er på vej ud af vores solsystem, og det er allerede for svagt til at forskerne kan se det længere.

Men flere forskere er imidlertid enige om, at vi formentlig vil se flere interstellare objekter fremover, fordi astronomerne i dag har fået bedre teleskoper og metoder til at opdage dem med.

»Hvornår ser vi det næste? Det ved jeg selvfølgelig ikke. Men mit gæt vil snarere være næste år end næste århundrede,« siger Olivier Hainaut.

Forskerne er begejstrede for de interstellare objekter, fordi de kan give et unikt indblik i, hvordan forholdene er blandt stjerner og fremmede planeter, som vi aldrig har set tæt på. Med 'Oumuamua fik forskerne kun mulighed for at måle farverne på lyset, objektet reflekterede, men Uffe Gråe Jørgensen håber blandt andet, at vi næste gang kan få et spektrum af et interstellart objekt, hvilket kan give os indblik i, hvilke grundstoffer objektet består af.

»Det kunne være spændende at se, om interstellare objekter består af noget helt andet end objekterne i vores eget solsystem. Det er en helt ny verden, som de giver os mulighed for at få indblik i, « slutter Uffe Gråe Jørgensen.