Již před "návštěvou" obou mezihvězdných těles vznikla jedna teoretická práce, jejíž závěr zněl, že tyto objekty prolétají naší sluneční soustavou pravidelně. Záznam a vzhled obou mezihvězdných komet tuto teorii ověřil.

Vznikla ale další otázka: Jak často se to děje? Na její zodpovězení se zaměřila nová studie výzkumníků z Iniciativy pro mezihvězdné studie, neziskové organizace zabývající se realizací mezihvězdného letu ve velmi blízké budoucnosti.

Autoři studie nyní ohlásili výsledek; každý rok vstoupí do naší sluneční soustavy zhruba sedm mezihvězdných těles, které se při průletu soustavou pohybují po předvídatelných oběžných drahách. Výzkum by měl lidstvu umožnit vyslat v blízké budoucnosti k jednomu z těchto objektů kosmickou loď. Informuje o tom Science Alert.

Nový cíl vesmírných výprav

Výzkumníci z Iniciativy pro mezihvězdné studie přitom nebyli na práci sami, připojili se k nim vědci z Floridského technologického ústavu, z Harvardského ústavu pro teorie a výpočty, z Texaské univerzity v Austinu, z Technické univerzity v Mnichově a z Pařížské observatoře. 

Hlavním autorem studie se stal fyzik Marshall Eubanks, jeden z členů iniciativy a dále generální ředitel společnosti Asteroid Initiatives. "Fakt, že se v naší sluneční soustavě objevily 1I / 'Oumuamua a 2I / Borisov je velmi významný a nelze jej podceňovat," uvedl Eubanks pro odborný titul Universe Today, v němž byla publikována nová studie.

"Důkaz, že tyto objekty existují, vytvořil téměř z ničeho nový studijní obor, obor, který finanční instituce teprve začínají uznávat. Mezihvězdná tělesa nám poskytují příležitost studovat a v budoucnu se doslova dotknout objektů z vnějšího vesmíru, a to desítky let předtím, než se budou moci uskutečnit první mise třeba jen k nejbližším hvězdám, jako je Proxima Centauri," dodal Eubanks.

Vzniklo proto již několik návrhů kosmických výprav, které by se mohly setkat s budoucími mezihvězdnými tělesy, spatřenými při průchodu naší soustavou. Jedním z nich je projekt Lyra, na němž výzkumníci z iniciativy spolupracují s Eubanksovou Asteroid Initiatives, dalším je mise Evropské vesmírné agentury (ESA) nazvaná Comet Interceptor (Lapač komet), jejíž start je plánován na rok 2029. Cílem výpravy bude setkání s dlouhoperiodickou kometou, tedy takovou, jež oběžná doba je delší než 200 let.

"Na potenciálních výpravách k mezihvězdným tělesům jsme začali pracovat hned po objevu 'Oumuamua v roce 2017. Původně jsme se zaměřili spíš na to, že bychom zkusili sledovat tento objekt, na rozdíl od Seligmana&Laughlina, kteří se zaměřili na mezihvězdná tělesa, jež by se mohla objevit teprve v budoucnu. Mise Lapač komet je z podobné kategorie, tedy z kategorie připravit a čekat," uvedl Eubanks. Zmínil přitom projekt postgraduálního studenta Darryla Seligmana a jeho profesora astronomie na Yalské univerzitě Gregoryho Laughlina, zaměřený na sledování dalších mezihvězdných těles.

Protože tato tělesa vznikla v jiném hvězdném systému, mohlo by jejich prostudování odhalit vědcům, jaké podmínky v jejich rodném prostředí panují. Výzkum tak představuje nejspíš nejlepší možný krok před vysláním mezihvězdných sond do sousedních hvězdných systémů.

Jak dostihnout "návštěvníka"? Vědět o něm předem

Každá výprava k mezihvězdnému tělesu ale samozřejmě představuje spoustu technických výzev a nese s sebou také nejedno úskalí.

"Existují dva základní typy misí - jedním je mise typu naplánovat a čekat, jako je Lapač komet od ESA, druhým je stíhací výprava, která by byla potřeba, kdybychom chtěli prostudovat objekt 'Oumuamua. Je ale velmi nepravděpodobné, že by se nějaká stíhací výprava dokázala setkat se vzdalujícím se mezihvězdným tělesem - to se téměř jistě omezí jen na rychlý průlet. Všechny výpravy, jež budou mít v plánu blízké setkání nebo dokonce přistání na mezihvězdném objektu, budou potřebovat upozornění předem," tvrdí Eubanks.

Pro ilustraci, v době, kdy astronomové poprvé zaznamenali přítomnost tělesa 'Oumuamua, to bylo již poté, co se nejvíce na své oběžné dráze přiblížilo ke Slunci a těsně prošlo kolem Země. Na pozorování tak měli pouhých 11 dní, poté objekt sluneční soustavu opět opustil, a tím se dostal i z dosahu jejich přístrojů.

Druhé mezihvězdné těleso, kometu 2I / Borisov, spatřil amatérský astronom a výrobce dalekohledů Gennadij Borisov poprvé 30. srpna 2019, zhruba tři měsíce před tím, než dosáhla svého nejbližšího přiblížení se ke Slunci (8. prosince 2019). Mají-li se však v budoucnu setkat s těmito tělesy pozemské vesmírné výpravy, je potřeba vědět co nejvíce o tom, jak často se tyto objekty z jiných hvězdných sfér v naší sluneční soustavě objevují a jak rychle se pohybují, když už k jejich "návštěvě" dojde.

Četnost a rychlost lze spočítat

Eubanks s kolegy se pokusili tyto dvě proměnné lépe vymezit. Při výpočtech přihlédli k tomu, jak rychlost mezihvězdného tělesa ovlivňují faktory, které na něj působí, například průměrný pohyb hvězd, plynu a prachu v Mléčné dráze nedaleko Slunce.

"Předpokládáme, že mezihvězdná tělesa pocházejí z hvězd nebo jejich planetárních systémů nebo se formují spolu s nimi, a že poté, co se stanou samy sebou, sdílejí stejnou galaktickou dynamiku jako hvězdy. K odhadu počtu těchto objektů v galaxii používáme oba známé objekty, tedy 1I / 'Oumuamua a 2I / Borisov, a minulé i současné astronomické výzkumy. Ke stanovení rychlosti, jakou bychom od těchto těles mohli očekávat, používáme odhady hvězdné rychlosti z vesmírné astrometrické observatoře Gaia od Evropské kosmické agentury," vysvětluje Eubanks.

Zjistili, že v průměrném roce by sluneční soustavu navštívilo až sedm mezihvězdných těles podobných asteroidům. Mezihvězdné komety jako 2I / Borisov (komety) by byly vzácnější, předpokládá se, že se objeví přibližně jednou za 10 až 20 let.

Vědci dále odhalili, že mnohé z těchto objektů budou rychlejší než 'Oumuamua, přičemž rychlost tohoto tělesa byla pravděpodobně před a po získání podpory ze Slunce vyšší než 26 kilometrů za vteřinu.

Závěry výzkumu poslouží misím

Znalost těchto parametrů by měla vědcům pomoci připravit se na možné setkání s mezihvězdnými tělesy. Kromě již zmíněných projektů Lyra a Lapač komet existuje již řada dalších, počítajících i s návrhy nových kosmických lodí, jež by mohly takové setkání (nebo dokonce vlastní mezihvězdnou výpravu) realizovat.

Patří mezi ně například projekt Dragonfly, koncepční designová studie malé kosmické lodi poháněné laserem, představené Iniciativou pro mezihvězdné studie v roce 2013.

Dalším projektem je Breakthrough Starshot, koncept navržený Yuri Milnerem a iniciativou Breakthrough Initiatives. Také ten počítá s vysláním malé kosmické lodi poháněné výkonným laserovým polem. Loď by měla zamířit k Alpha Centauri, nejbližšímu hvězdnému systému od sluneční soustavy. Oba koncepty jsou navíc navrženy tak, aby také mohly "pronásledovat objekty", jež vstupují do naší sluneční soustavy.

"Ať tak nebo onak, jiných hvězdných soustav jednou dosáhneme. A vědět, jak zachytit a prostudovat tělesa, která nám pravidelně posílají do cesty, je dobrý způsob, jak začít," uzavírá Science Alert.