Nieuwe theorie verklaart raadselachtig ruimteobject ‘Oumuamua

Het sigaarvormig object ‘Oumuamua dat in oktober 2017 door ons zonnestelsel flitste, is een brokstuk van een hemellichaam dat rond een andere ster draaide. En er te dicht bij kwam. Het hemellichaam werd aan flarden gerukt. Eén van de brokstukken, ‘Oumuamua, werd tot in ons zonnestelsel gekatapulteerd.

In ons zonnestelsel tref je een bont allegaartje van objecten aan in allerhande groottes en vormen. Maar al gauw werd duidelijk dat het object dat de STARRS1-telescoop op 20 oktober 2017 vanop een berg in Hawaï in het vizier kreeg, een echte vreemde snuiter was.

Ongeveer niets klopte aan dit droog object met rotsachtig oppervlak. De vreemde vorm, die aan een sigaar doet denken. De versnelde bewegingscomponent, kenmerkend voor kometen, die gas uitstoten en zo een stuwkracht krijgen als bij een raket. Maar in dit geval zonder de kenmerkende gasstaart. En de gekke tuimelbeweging die het maakt.

Eerste boodschapper van ver

Al snel groeide de consensus dat het een interstellair object moest zijn, afkomstig van een ander zonnestelsel. Vandaar de naam ‘Oumuamua, Hawaïaans voor ‘eerste boodschapper van ver’. De kans dat zo’n object ons zonnestelsel doorkruist, is echter zo gering dat sommigen er meer in zagen. Volgens de befaamde sterrenkundige Avi Loeb kon het best wel eens om een sonde van alienmakelij gaan.

Maar in wetenschap is de spectaculairste verklaring doorgaans niet de juiste. En met ‘Oumuamua is het niet anders. Althans volgens een publicatie die op 13 april in Nature Astronomy verscheen.

Yun Zhang (National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences) en Douglas Lin (University of California) vertrokken van een dynamisch model waarbij een hemellichaam in een ellipsbaan rond een ster draait.  Met behulp van computersimulaties konden ze daarmee een reconstructie maken van het wedervaren van ‘Oumuamua.

Rondtollen in de interstellaire ruimte

De film begint bij het oorspronkelijk hemellichaam dat op een bepaald ogenblik te dicht bij de ster nadert. Daardoor slaat de getijdenwerking van de ster ongenadig toe. De ster versplintert het hemellichaam door veel harder aan de dichtstbijgelegen kant te trekken dan aan de overzijde. Ze  rekt daarbij de brokstukken uit tot een sigaarvorm. Eén daarvan is onze ‘Oumuamua.

De simulaties laten zien hoe overblijfselen als ‘Oumuamua tijdens dit heftig proces van de ster weggekatapulteerd worden om zich chaotisch rondtollend een weg doorheen de interstellaire ruimte te banen. Het oppervlak van ‘Oumuamua, aanvankelijk gesmolten en gedroogd door de hitte van de ster, is intussen afgekoeld en gecondenseerd.

Zo vormt zich een stabiele, droge, rotsachtige korst, waarbinnen bepaalde gassen, zoals waterdamp, afgeschermd zitten. Tijdens de passage door het zonnestelsel ‘ontwaken’ ze door de warmte van de zon om via nauwelijks te detecteren uitgassing de waargenomen komeetachtige versnellingen verklaren.

Honderdduizend miljard "andere 'Oumuamuas"

Rest nog de vraag hoe waarschijnlijk het is dat ‘Oumuamua net in onze buurt opduikt. Zhang: "Gemiddeld genomen zou elk planetenstelsel zowat honderdduizend miljard objecten zoals 'Oumuamua in de ruimte moeten slingeren". Dat duizelingwekkend aantal maakt het meteen een flink stuk aannemelijker dat er eens eentje ons zonnestelsel doorkruist.

De bevindingen van Zhang en Lin kunnen daarmee zowat alle kenmerken van ‘Oumuamua coherent verklaren vanuit die ene gebeurtenis, de te dichte nadering van het oorspronkelijk hemellichaam tot de ster. Dat hemellichaam kan volgens hun model eender welke grootte aannemen tussen een komeet en een planeet. Ook de ster kan net zo goed volop actief zijn als een uitgedoofde witte dwerg. Daarmee zou het mechanisme veelvuldig kunnen optreden.

Maar de toekomst moet nog uitwijzen in hoeverre ‘Oumuamua model staat voor andere interstellaire objecten. Sinds de ontdekking in 2017 zijn interstellaire objecten in één klap ‘hot’ geworden. In augustus 2019 werd een tweede interstellair object ontdekt, 2I/Borisov, de verwachting is dat er nog heel veel zullen volgen. Het moet in de toekomst zelfs lukken om er een sonde naar toe te sturen, zodat we een veel gedetailleerdere analyse kunnen maken.

De studie van interstellaire objecten moet uiteindelijk meer inzicht verschaffen in het ontstaan en de evolutie van planeetsystemen. En stiekem hopen we er natuurlijk ooit sporen met biologische signatuur op aan te treffen.

Fotocredit: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser