Analyse de l'accélération anormale de 'Oumuamua : cet objet interstellaire pourrait-il être fabriqué par l'homme ?

Nous vous présentons une analyse du mouvement du premier objet interstellaire découvert – un astéroïde ou une comète – qui a survolé notre système solaire en 2017, appelé 'Oumuamua. L'étude a été menée par Avi (Abraham) Loeb (Abraham, Avi Loeb), directeur de l'Institut de théorie et de calcul du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics et ancien chef du département d'astronomie de l'Université Harvard. Cet éminent scientifique est souvent impliqué dans la recherche de preuves sur les extraterrestres, ce qui est généralement controversé. Nous pensions que vous trouveriez ses calculs et ses idées utiles et intéressants, mais ses conclusions doivent tout de même être interprétées avec une certaine dose de scepticisme.

L'univers visible qui nous entoure a la forme d'une sphère finie. Ses limites sont déterminées par la distance parcourue par la lumière après le Big Bang. Supposons maintenant qu’il existe un objet massif situé bien au-delà de notre horizon cosmique, qui accélère gravitationnellement la boule entière, nous y compris. Remarquons-nous cette accélération uniforme ? » se demande Avi Loeb.

La réponse est : Non. La boule cosmique n’est pas différente de l’ascenseur en chute libre de l’expérience de pensée d’Albert Einstein. Si nous tombions librement avec l’ascenseur dans un champ gravitationnel uniforme, la cabine d’ascenseur fermée et nos corps se déplaceraient ensemble et nous ne ressentirions pas la gravité.

Cependant, la situation change si l'on connecte un câble à l'ascenseur. Le coureur debout sur la surface tirée par le câble se sentira tiré par cette surface comme s'il y avait une force gravitationnelle opposée contre lui. Le passager de l’autre côté de la voiture sentira la force de gravité le tirer vers le plancher de l’ascenseur. Cette expérience de pensée a des implications intéressantes pour la dynamique des objets interstellaires proches du Soleil.

Système inertiel	Accélérer le système	Un système suspendu dans un champ gravitationnel	Système de chute libre
Avi Loeb explique les concepts de base de la relativité générale en tant que système inertiel. Images animées créées par Vania Mileva

Le premier objet interstellaire, 'Oumuamua, a été découvert en 2017 alors qu'il passait près de la Terre sur son orbite autour du soleil. Le chemin apparaît Accélération non gravitationnelle Dans la direction du soleil Il n'y a aucun signe de vapeurs cométairesIl est. Lorsque 'Oumuamua est passé près de la Terre, l'ampleur de l'accélération anormale à mesure qu'elle s'éloignait était de l'ordre de cinq micromètres par seconde carrée (5 µm/s²). Un micromètre (micron) est un millionième de mètre (ou un millième de millimètre). [човешкият косъм е с диаметър 50 μm, бел.ред.]

'Oumuamua a également bougé pendant 8 heures. Sur la base de la courbe lumineuse de la lumière solaire réfléchie par celle-ci, il a été conclu que 'Oumuamua avait Forme de disque plat (crêpe) Avec disposition en rayon 100 mètresen supposant un albédo de 10 %. C'est mille fois plus petit que ce que nos meilleurs télescopes peuvent lire son image. La rotation et la taille de 'Oumuamua indiquent une accélération centrifuge d'environ cinq micromètres par seconde carrée (5 µm/s2) sur son bord extérieur, ce qui est étonnamment similaire à une accélération anormale en s'éloignant du Soleil.

Enfin, en supposant une densité solide d'environ un gramme par centimètre cube, l'accélération gravitationnelle intrinsèque d'une sphère de 100 mètres est de cinq micromètres par seconde carrée (5 µm/s²), ce qui est encore une fois étonnamment similaire en ampleur à la gravité centrifuge. Accélération autre que la gravité.

Cette coïncidence dans l'ampleur de ces trois accélérations fournit-elle des informations importantes sur la composition ou la forme de 'Oumuamua ?

Si 'Oumuamua est constitué de composants indépendants liés entre eux par la gravité, alors la rotation du disque de 'Oumuamua pourrait être équilibrée par l'autogravité, ce qui expliquerait l'ampleur similaire de l'accélération gravitationnelle et centrifuge. Mais cela nécessiterait une fraction importante de la masse dans la configuration « renflement ». Comme on peut le déduire de la courbe de lumière d'Oumuamua, la géométrie du disque mince porte beaucoup moins de masse que la sphère, a déclaré Loeb.

En raison de l'absence d'évaporation cométaire et de la géométrie favorable du disque, l'accélération non gravitationnelle peut être dérivée de la pression radiative de la lumière solaire sur le disque, comme proposé dans Article rédigé par Avi Loeb en 2018. Avec son ancien collègue postdoctoral Shmuel Biali (Shmouel Biali). Vous pouvez en savoir plus ici : « Oumuamua est-il un voilier solaire extraterrestre ? »

Dans ce cas, l'accélération non gravitationnelle mesurée nécessite un rapport surface/masse élevé de 'Oumuamua, ce qui se traduit par une épaisseur d'environ un millimètre de densité à l'état solide. Cette épaisseur représente un 100 000ème du rayon approximatif de 'Oumuamua.

Cela soulève la possibilité que le disque d'Oumuamua soit en réalité une fine couche solide produite artificiellement, car nous ne connaissons aucun processus astrophysique susceptible de produire une structure en forme de parapluie à des dimensions aussi extrêmes. S'il est d'origine artificielle, 'Oumuamua aurait pu être soit une voile légère, soit une couche de surface dure arrachée par un vaisseau spatial. Une autre possibilité est qu'il ait été déchiré Un morceau de la sphère Dyson, une idée avancée par Avi Loeb dans un article récemment publié.

Mais pourquoi l’accélération non gravitationnelle d’un objet devrait-elle être liée à l’accélération centrifuge ? Si le disque mince reste intact en raison de la gravité du noyau, qui n'est pas beaucoup affectée par la pression de rayonnement en raison de sa plus petite surface par unité de masse, alors une accélération non gravitationnelle ajoutera une « gravité » positive au noyau d'un côté de le disque et la « gravité » négative du noyau de l’autre côté.

Une bonne analogie est celle d’un câble passant sur une cabine d’ascenseur. Dans le cas de 'Oumuamua, le mince disque de gaz aurait explosé si l'accélération gravitationnelle était supérieure à l'accélération gravitationnelle interne qui le retenait.

Pour que cette logique s'applique, 'Oumuamua doit contenir un mince disque de débris autour d'un corps central qui ressemble à une version miniature des anneaux de Saturne. Remarquablement, le rapport entre la hauteur de l'échelle (~ 1 km) et le rayon (~ 100 000 km) dans les anneaux de Saturne est également de 1 sur 100 000, ce qui soulève la question : 'Oumuamua avait-il la forme de Saturne ?

Peut-être pas. Un disque de gaz ne peut pas rester trop mince près du Soleil. Au périhélie, 'Oumuamua était quatre fois plus proche du Soleil que la Terre, sa température de surface atteignait donc environ 600 degrés Kelvin. À cette température élevée, le mouvement aléatoire des atomes dépasserait la vitesse de gravité spatiale quittant 'Oumuamua d'un facteur de 100 000. Pour protéger les atomes de l'évaporation, il est nécessaire de créer des liaisons chimiques avec les solides. La gravité seule ne serait pas en mesure de supporter un disque mince.

Icare, vaisseau spatial doté d'une voile solaire en vol (concept art). Crédit : Wikimedia Commons/Andrzej Merecki

On dit souvent que « ce qui monte doit descendre », mais cela signifie qu'il y a une forte gravité, alors que le disque gazeux entourant 'Oumuamua ne pourrait pas maintenir son intégrité par sa seule gravité et s'évaporerait trop près du Soleil. Cela aurait pu être évité si 'Oumuamua avait été un disque dur et mince.

Ecclésiaste 1:9 dit : « Il n’y a rien de nouveau sous le soleil. » L'auteur conclut que 'Oumuamua était peut-être une exception à cette règle.

Avi Loeb est directeur du projet Galileo, directeur fondateur de la Black Hole Initiative à l'Université Harvard, directeur de l'Institut de théorie et de calcul du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics et ancien directeur du Département d'astronomie de l'Université Harvard (2011). -2020). Il est un ancien membre du Conseil présidentiel pour la science et la technologie et ancien président du conseil d'administration de l'Académie nationale de physique et d'astronomie. Il est l'auteur du livre à succès The Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth et co-auteur du manuel Life in Space, tous deux publiés en 2021. Son nouveau livre, Interstellar, sera publié en août 2023.

référence:

Micheli, M., Farnocchia, D., Misch, KJ et al. Accélération non gravitationnelle sur la trajectoire de 1I/2017 U1 ('Oumuamua). Nature 559, 223-226 (2018). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0254-4

La pression du rayonnement solaire peut-elle expliquer l'étrange accélération d'Oumuamua ? ; Shmuel Bialy et Abraham Loeb ; le Lettres de journaux astrophysiques868:L1 (5 pages), 20 novembre 2018 https://doi.org/10.3847/2041-8213/aaeda8

Objets interstellaires provenant de sphères Dyson brisées
Ibrahim Loeb. Publié par l'American Astronomical Society. Notes de recherche sur les œuvres du Saint-Siège, volume 7, numéro 3 ; DOI 10.3847/2515-5172/acc10d

source: Détection de l'accélération anormale d'Oumuamua : cet objet interstellaire pourrait-il être fabriqué ? compte rendu