Si Oumuamua fuera basura espacial alienígena, ¿cómo se vería y podríamos saberlo?

Para abordar la solicitud tl; dr , para una respuesta a "¿podríamos saberlo?", la respuesta es "posiblemente", usando algo como lo que he mencionado en las viñetas siguientes

Por ejemplo, cosas como:

El artículo ¿Podría la presión de la radiación solar explicar la peculiar aceleración de 'Oumuamua? publicado en The Astrophysical Journal Letters (Shmuel Bialy y Abraham Loeb, 868 , 1, ) también se puede ver y descargar en forma de preimpresión de ArXiv .

Exploramos la posibilidad de que el exceso de aceleración resulte de la presión de radiación solar. La relación masa-área requerida es (m/A) ≈ 0,1 g cm−2. Para una lámina delgada, esto requiere un grosor de ≈ 0,3−0,9 mm. Encontramos que aunque extremadamente delgado, tal objeto sobreviviría un viaje interestelar sobre distancias galácticas de ∼ 5 kpc, soportando colisiones con granos de gas y polvo, así como tensiones de rotación y fuerzas de marea. Discutimos los posibles orígenes de tal objeto. Nuestros resultados generales se aplican a cualquier sonda de luz diseñada para viajes interestelares.

Para explorar cuantitativamente la posibilidad de que 'Oumuamua pueda ser una estructura artificial delgada como una vela solar, los autores han llevado a cabo un análisis científico exhaustivo de la cuestión. He capturado fragmentos de su análisis a continuación. A partir de esto, está claro que incluso para una amplia variedad de tipos de materiales considerados, y tanto para objetos naturales como artificiales, habría alguna evidencia clara de viaje interestelar. Estos incluirían

• chisporroteo de hidrógeno interestelar y rayos cósmicos (principalmente protones)
• microcráteres por colisiones con polvo interestelar

El artículo no describe la cantidad de material acumulado en la superficie ni las propiedades ópticas resultantes. Por lo tanto, las señales visuales como el color serían una mala manera de tratar de distinguir un cuerpo artificial de uno natural después de un viaje interestelar como este.

Sin embargo, incluso para capas delgadas de material ≈ 0,3−0,9 mm consideradas aquí, el documento concluye que el material subyacente permanecería intacto. Esto significa que si uno pudiera explorar las propiedades a granel, se podría determinar mucho.

Por ejemplo, cosas como:

• espectroscopia de fluorescencia de rayos X inducida por rayos X solares; ver esta respuesta
• espectroscopia de fluorescencia de rayos X inducida por rayos cósmicos
• espectroscopia de rayos gamma inducida por neutrones cósmicos
• interacción y reflejos de haces de radar en una amplia gama de frecuencias (HF a THz) para tratar de controlar la resistividad eléctrica
• También podría usarse un impactador de larga distancia para inducir la vaporización caliente del material que luego podría analizarse espectroscópicamente. Esta técnica se ha demostrado en varios casos con impactadores tanto naturales como artificiales.

podrían ser solo algunos (en su mayoría) métodos sin contacto que podrían usarse para abordar la composición de 'Oumuamua y abordar la cuestión de si es más probable que sea de origen natural o artificial.

NOTA: Esta carta de diario astrofísico está densamente escrita, llena de matemáticas y con abundantes fuentes. Acabo de capturar algunos "fragmentos de sonido", pero se anima al lector a sumergirse primero en la versión ArXiv , antes de hacer preguntas sobre las conclusiones del artículo.

3. Distancia máxima para viajes interestelares

3.1. Transferencia de impulso: desaceleración

Evidentemente, 'Oumuamua puede viajar distancias galácticas antes de encontrar una desaceleración apreciable.

3.2. Transferencia de energía: colisiones con granos de polvo

Para nuestro valor restringido de la relación masa-área, 'Oumuamua puede viajar a través de toda la galaxia antes de que se evapore una fracción significativa de su masa. La evaporación se vuelve importante a velocidades más altas.

3.3. Transferencia de energía: colisiones con partículas de gas

Cuando un objeto viaja a alta velocidad, las colisiones con los átomos en el ISM pueden potencialmente transferir suficiente energía para producir chisporroteo... , la vaporización y la desaceleración siguen siendo los procesos dominantes que limitan la distancia permitida que un objeto puede viajar a través del ISM.

Se espera que los rayos cósmicos causen aún menos daño. Aunque su densidad de energía es comparable a la del gas ISM, depositan solo una fracción muy pequeña de su energía cuando penetran a través del objeto delgado.

4. Esfuerzos de tracción:

4.1. Rotación

Por lo tanto, incluso cuando se ignora la gravedad propia, 'Oumuamua puede resistir fácilmente su fuerza centrífuga.

4.2. Fuerzas de marea

Por lo tanto, a menos que 'Oumuamua haya encontrado una aproximación extremadamente cercana a una estrella en su pasado, es poco probable que las fuerzas de marea jugaran un papel significativo.

5. Resumen y Discusión:

Para una geometría plana y densidades de masa típicas de 1 a 3 g cm−2, esto da un espesor efectivo de solo 0,9 a 0,3 mm, respectivamente. Para un material con menor densidad de masa, el espesor efectivo inferido es proporcionalmente mayor. Descubrimos que, aunque es muy delgado, un objeto de este tipo puede viajar distancias galácticas, manteniendo su impulso y resistiendo la destrucción por colisión de los granos de polvo y el gas, así como las fuerzas centrífugas y de marea.

Fuente: El principal astrónomo de Harvard del Washington Post dice que una nave extraterrestre puede estar entre nosotros, y no le importa lo que piensen sus colegas.

Avi Loeb posa en el observatorio cerca de su oficina en Cambridge, Massachusetts. Su teoría sobre una nave extraterrestre ha dado la vuelta en los medios y ha causado controversia en la comunidad académica. (Adam Glanzman/Para The Washington Post)