El 19 de octubre 2017, el primer objeto interestelar jamás detectado voló más allá de la Tierra en su camino fuera del sistema solar. Menos de dos años después, se detectó un segundo objeto, un cometa interestelar fácilmente identificable designado como 2I / Borisov. La aparición de estos dos objetos verificó trabajos teóricos anteriores que concluyeron que los objetos interestelares (ISO) ingresan regularmente a nuestro sistema solar.

La cuestión de la frecuencia con la que esto sucede ha sido objeto de una considerable investigación desde entonces. Según un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Iniciativa de Estudios Interestelares (i4is), Aproximadamente siete ISO ingresan a nuestro sistema solar cada año y siguen órbitas predecibles mientras están aquí. Esta investigación podría permitirnos enviar una nave espacial para encontrarnos con uno de estos objetos en un futuro próximo.

La investigación que describe estos hallazgos fue realizada por varios investigadores de i4is, una organización sin fines de lucro dedicada a la realización de vuelos interestelares en un futuro muy cercano. A ellos se unieron investigadores del Instituto de Tecnología de Florida, Instituto de Teoría y Computación de Harvard (ITC), la Universidad de Texas en Austin, la Universidad Técnica de Munich, y el Observatoire de Paris.

El estudio de 'Oumuamua en octubre de 2017 desencadenó una revolución en la astronomía y el estudio de los objetos celestes. Este no solo era un objeto que se había formado en otro sistema estelar, pero su llegada y detección implicó una gran población de tales objetos. La detección de 2I / Borisov en 2019 confirmó lo que muchos astrónomos ya sospechaban:que los ISO ingresan a nuestro sistema solar con bastante regularidad.

Además de ser un físico del i4is (y el autor principal del estudio), Marshall Eubanks es el científico jefe de Space Initiatives Inc. y CEO de Asteroid Initiatives LLC. Como le dijo a Universe Today por correo electrónico, el descubrimiento de "Oumuamua y 2I / Borisov es significativo de una manera que no puede subestimarse:

"[J] uste probar que existen, ha tenido un impacto profundo, creando un campo de estudio casi de la nada (un campo que las autoridades de financiación apenas están comenzando a reconocer). Los objetos interestelares nos brindan la oportunidad de estudiar, y en el futuro literalmente tocar, exobodies décadas antes de las primeras misiones posibles incluso a las estrellas más cercanas, como Proxima Centauri ".

Esto llevó a múltiples propuestas de misiones que podrían encontrarse con futuros ISO que fueron detectados pasando por nuestro sistema. Una de esas propuestas fue el Proyecto Lyra, que los investigadores del i4is compartieron en un estudio de 2017 (con el apoyo de Asteroid Initiatives LLC). También está la misión Comet Interceptor de la ESA, que planean lanzar en 2029 para encontrarse con un cometa de largo período.

"Comenzamos a trabajar en posibles misiones a objetos interestelares en 2017, justo después del descubrimiento de "Oumuamua e inicialmente nos centramos en perseguir ese objeto específico, en contraste con Seligman y Laughlin, que se centró en los ISO que podrían descubrirse en el futuro, ", dijo Eubanks." La misión Comet Interceptor entraría en una categoría similar (construir y esperar) ".

Dado que los ISO se formaron en otro sistema estelar, la oportunidad de estudiarlos de cerca ofrecería a los científicos una idea de las condiciones que están presentes allí. De hecho, el estudio de las ISO es la mejor alternativa a enviar sondas interestelares a sistemas estelares vecinos. Por supuesto, cualquier misión de este tipo conlleva muchos desafíos técnicos, sin mencionar la necesidad de una advertencia anticipada. Como explicó Eubanks:

"Aquí hay dos tipos básicos de misiones:misiones de planificación y espera o de lanzamiento y espera, como el Comet Interceptor de la ESA; y perseguir misiones, como el que se necesitaría para alcanzar 1I / "Oumuamua. Es muy poco probable que cualquier misión de persecución pueda encontrarse con un ISO en retirada; es casi seguro que se limitarán a sobrevuelos rápidos. Misiones de encuentro, misiones para igualar velocidades y orbitar o aterrizar el ISO, necesitará una advertencia previa ".

Para ilustrar, cuando los astrónomos se dieron cuenta por primera vez de "Oumuamua, fue solo después de que el objeto ya se había acercado más al sol (paso del perihelio) y había pasado cerca de la Tierra. Debido a esto, los observadores tenían solo 11 días para realizar observaciones mientras se abría camino fuera del sistema solar y estaba más allá del alcance de sus instrumentos.

En el caso de 2I / Borisov, amateur astronomer and telescope-maker Gennadiy Borisov caught sight of it on August 30th, 2019, roughly three months before it reached perihelion (December 8th, 2019). But for future missions to rendezvous with them, it is imperative to know as much as possible about how often ISOs arrive and how fast they are traveling when they do.

Por el bien de su estudio, Eubanks and his colleagues sought to place better constraints on these two variables. Para hacer esto, they began by taking into account how an interstellar object's velocity is influenced by the local standard of rest (LSR) – the mean motion of stars, gas, and dust in the Milky Way in the vicinity of the sun:

"We assume that ISOs come from or are formed with stars and their planetary systems, and that after they are on their own they share the same galactic dynamics as stars do. We use the two known ISOs, 1I/"Oumuamua and 2I/Borisov, and the efficiency of past and current astronomical surveys to estimate the number of these objects in the galaxy, and stellar velocity estimates from the Gaia mission to estimate the velocity spread we should expect."

What they found was that in an average year, the solar system would be visited by up to seven ISOs that are asteroid-like. Mientras tanto, objects like 2I/Borisov (comets) would be rarer, appearing around once every 10 to 20 years. They further found that many of these objects would be moving at velocities greater that of "Oumuamua—which was moving at over 26 km/s before and after picking up a boost from the sun.

Knowing these parameters will help scientists prepare for possible rendezvous missions with ISOs, something which Eubanks and his colleagues covered in more detail in a previous study—"Interstellar Now! Missions to Explore Nearby Interstellar Objects." As Universe Today reported at the time of its release, the study addressed a wider range of potential ISOs and the feasibility of reaching them.

Mientras tanto, this latest study provides basic information that will support the planning and implementation of these missions. In addition to Project Lyra and the ESA's Comet Interceptor, there are numerous proposals for spacecraft that could rendezvous with interstellar objects (or even make the interstellar journey themselves).

These include Project Dragonfly, a small spacecraft and laser sail that was the subject of a conceptual design study hosted by the Initiative for Interstellar Studies (i4iS) in 2013. Another is Breakthrough Starshot, a concept put forward by Yuri Milner and Breakthrough Initiatives that also calls for a tiny spacecraft to be sent to Alpha Centauri using a light sail and a powerful laser array.

This proposal has been articulated in recent years by Prof. Abraham Loeb and Prof. Manasvi Lingam. Whereas Leob is the founder of the ITC and Chair of the Starshot Advisory Committee, Lingham is a longtime researcher with the ITC and a co-author on the "Interstellar Now!" and this latest paper. In addition to going interstellar, these concepts have been proposed as a possible way of chasing objects that enter our solar system.

De una manera u otra, we will be peeking at other star systems soon—and knowing how to intercept and study the objects they periodically kick our way is a good way to start.