1I/Оумуамуа

Изначально об открытии 1I/Оумуамуа в качестве новой кометы C/2017 U1 (PANSTARRS) было объявлено 25 октября 2017 года^[2]. Уже тогда была известна необычная гиперболическая орбита, и в попытке подтвердить кометную активность в тот же день на Очень большом телескопе (VLT) с помощью камеры FORS2 проводились внеплановые наблюдения по программе «СРОЧНО: Первый межзвёздный объект в Солнечной системе»^[23]. На полученных глубоких совмещённых снимках не было обнаружено кометной комы^{[n 6]}. Соответственно, C/2017 U1 (PANSTARRS) был переименован в A/2017 U1, став первой кометой, переклассифицированной в астероид^[12].

Ограничения на любую возможную кометную активность подразумевают, что не более нескольких квадратных метров поверхности 1I/Оумуамуа могут быть покрыты льдом, и что любые летучие соединения (если они есть) должны лежать ниже 50-сантиметровой корки^[4]. Ничего не было замечено на снимках со STEREO HI-1A во время перигелия 1I/Оумуамуа 9 сентября 2017 года^[6]. Отсутствие признаков комы указывает на происхождение изнутри снеговой линии в системе родительской звезды или нахождение в ней достаточно продолжительное время, чтобы весь лёд испарился, как это происходит с дамоклоидами. Анализ спектра подтверждает эти предположения^[24][25].

В качестве первого известного объекта такого класса Оумуамуа предоставил уникальный случай для Международного астрономического союза, который присваивает официальные названия для космических тел. Был введён специальный индекс для межзвёздных объектов — «I» (сокращение от англ. interstellar, «межзвёздный»), и Оумуамуа присвоено обозначение «1I/2017 U1»^[26].

Имя «Оумуамуа» было выбрано командой Pan-STARRS, обнаружившей астероид. В переводе с гавайского ʻou.mua.muaʻ означает «разведчик» или «посланник издалека» (ʻou означает «дотягиваться до чего-то», а редуплицированное mua означает «первый», «передовой»)^[3][27]. В английском варианте написания название пишется как ʻOumuamua. Знак «ʻ» перед буквой O обозначает не апостроф, а гортанную смычку (произношение (инф.)), в орфографии гавайского языка — Окина.

Объект был открыт на чрезвычайно высокой гиперболической орбите Робертом Уэриком^[28]. 19 октября 2017 года на основе данных телескопа Pan-STARRS^[1], когда астероид был на расстоянии 0,2 а. е. (30 млн км) от Земли.

26 октября 2017 года 1I/Оумуамуа был найден на ещё двух наблюдениях, полученных Каталинским небесным обзором. Они были совершены 14 и 17 октября 2017 года^[29][30]. Двухнедельная наблюдательная дуга подтвердила сильную гиперболичность орбиты астероида^[16]. Наблюдения и выводы о составе, форме, поведении и происхождении, полученные с помощью Очень Большого Телескопа в Чили были собраны и опубликованы в журнале Nature 20 ноября 2017 года, так как Оумуамуа сейчас на траектории вылета из Солнечной системы^[31][32].

Скорость удаления 1I/Оумуамуа от Солнца оказалась несколько выше, чем предсказывалось исходя из законов небесной механики. На 1 июня 2018 года скорость объекта составляла около 31,6 км/с. Марко Мичели (Marco Micheli) из Европейского космического агентства с коллегами предположили, что на поверхности 1I/Оумуамуа под воздействием солнечного излучения происходит выброс газа, а значит этот объект не астероид, а комета. По данным наблюдений следует, что чем дальше 1I/Оумуамуа удаляется от Солнца, тем медленнее он ускоряется, что типично для комет^[33][34].

В предположении, что объект состоит из камня с альбедо 10 %, его диаметр оценивается примерно в 160 м^[19]. Есть также предположение, что объект Оумуамуа имеет вид сигары длиной 180 м и шириной 30 м^[35]. Спектр астероида, полученный на 4,2-метровом Телескопе Уильяма Гершеля (WHT), указывает на однородность цвета и красный цвет поверхности, похожий на тот, который наблюдается у объектов пояса Койпера^[10]. Спектр, полученный телескопом Хейла, показывает менее насыщенный красный оттенок, похожий на ядра комет и троянцев^[22]. Он напоминает астероиды классов D^[4] и P^[6].

Период вращения 1I/Оумуамуа лежит в пределах от 7,3^[36] до ~8,10 (± 0,42) часов, с амплитудой яркости 1,8^m[6]. Это указывает на то, что астероид представляет собой сильно удлинённый объект с отношением осей не менее 5,3:1, что сравнимо с самыми вытянутыми объектами Солнечной системы, или даже больше^[6][8]. По мнению астронома Дэвида Джуитта, Оумуамуа физически ничем не примечателен, кроме его крайне вытянутой формы^[5]. С предположительным альбедо 0,1 (типичным для астероидов класса D), соответствующий форме 1I/Оумуамуа эллипсоид имеет полуоси приблизительно 230 × 35 × 35 м и соотношение полуосей близкое к 6:1^[4]. Впрочем, если фиксировать изменение яркости не в логарифмической шкале, в звёздных величинах, а на линейной шкале, изменение яркости Оумуамуа будет выглядеть почти синусоидой, что уменьшает вероятность сильной вытянутости, и увеличивает вероятность разности альбедо противолежащих поверхностей астероида. К примеру, шарообразный Япет меняет блеск на 1,7 звёздные величины — от 10,2 до 11,9. Предполагается, что он также может быть контактным двойным^[6], хотя это может быть несовместимо с его быстрым вращением^[31]. Из-за значительной разницы линейных размеров и осей инерции астероида, он также обладает хаотическим вращением^[37]. Одно из предположений причины столь вытянутой формы и хаотического вращения заключается в том, что они стали результатом разрушительного события в прошлом (например, столкновения с другим планетоидом или звёздного взрыва), которое, возможно, и вызвало его выброс из системы родительской звезды^[31][26].

Было рассчитано, что астероид прошёл через перигелий 9 сентября 2017 года на расстоянии 0,255 а. е. от Солнца. Это на 17 % ближе, чем минимальное расстояние от Солнца до Меркурия. Также он был на расстоянии 0,1616 а. е. от Земли 14 октября 2017^[7]. Объект очень тусклый, и его видимая звёздная величина уже опустилась ниже 23^m[30].

Предполагается, что астероид мог быть выброшен из звёздной ассоциации созвездия Киля примерно 45 миллионов лет назад^[38]. Однако сейчас на небе она расположена достаточно далеко от созвездия Лиры, с направления на которое объект залетел в Солнечную систему. Примерно 1,3 миллиона лет назад Оумуамуа мог проходить мимо звезды TYC 4742-1027-1 на расстоянии 0,16 парсек (0,52 световых года), но его скорость слишком велика, чтобы эта звезда была родительской. Скорее всего, астероид просто пролетел через облако Оорта этой звезды со скоростью 103 км/с и продолжил движение^{[39][n 11]}.

Сто лет назад 1I/Оумуамуа находился на расстоянии 561 ± 0,6 а. е. (84 миллиарда км) от Солнца и двигался со скоростью 26 км/с в его направлении. Астероид продолжал ускоряться, пока не достиг максимальной скорости 87,7 км/с в перигелии. На момент открытия он двигался со скоростью 46 км/с и он продолжит замедляться, пока не достигнет скорости 26 км/с относительно Солнца^[15], что в пределах ~5 км/с от скорости ближайших звёзд в межзвёздном пространстве в окрестностях Солнца и тоже указывает на межзвёздное происхождение^[40]. Объект отдаляется от Солнца под углом в 66°^{[n 12]} от изначального направления. Он пересёк орбиту Юпитера в мае 2018 года, а орбиту Сатурна в январе 2019 года^[41]. Оумуамуа покидает Солнечную систему в направлении с прямым восхождением 23^h51^m и склонением +24°45', в созвездии Пегаса^[15]. На это потребуется около 23 000 лет^{[n 13][26]}.

Оумуамуа имеет слишком высокую скорость для всех существующих в настоящее время космических кораблей^[42], тем не менее «Инициатива по межзвёздным исследованиям» (i4is) изучила потенциальные возможности отправки космического зонда к 1I/Оумуамуа. Есть возможность использовать сначала гравитационный манёвр у Юпитера, а затем близкий солнечный пролёт на расстоянии трёх солнечных радиусов, чтобы воспользоваться эффектом Оберта^[43].
Также рассматриваются более продвинутые варианты использования солнечного, лазерного электрического и лазерного парусного двигателя, основанного на технологии Breakthrough Starshot.

Проблема заключается в том, что нужно достичь астероида за наименьшее время (и, следовательно, на минимально возможном расстоянии от Земли), и при этом иметь возможность получить полезную научную информацию. Если зонд будет разогнан до слишком большой скорости, он не сможет попасть на орбиту или приземлиться на астероид и просто пролетит мимо него, двигаясь со скоростью, составляющей много диаметров астероида в секунду. Авторы делают вывод, что, несмотря на сложность задачи, миссия столкновения теоретически может быть осуществима с использованием существующих технологий.

Некоторые астрономы высказали и поддерживают спорную гипотезу о том, что этот объект был отправлен инопланетянами и/или является инопланетным космическим кораблём / космическим мусором^[44][45][46].

В середине 2019 года ряд астрономов сделал заявление, что нет никаких свидетельств в пользу искусственного происхождения Оумуамуа^{[47][48][45][26]}.