Arrokoth è un asteroide rossastro a forma di pupazzo di neve nella fascia di Kuiper e l’oggetto più distante esplorato da un veicolo spaziale. Non è necessario essere un astrofisico per presumere che l’asteroide si sia formato tramite una collisione lenta e delicata, ma la fisica dettagliata coinvolta non è così semplice.
Gli astronomi hanno lottato a lungo per spiegare completamente l’esatto meccanismo fisico dietro la formazione e la sopravvivenza di oggetti multilobati come Arrokoth, formalmente noti come binari di contatto. Un nuovo articolo pubblicato ieri in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society suggerisce che i sistemi binari di contatto nascano dal collasso gravitazionale, un fenomeno più comunemente associato alla creazione di supernovae o buchi neri.
“È così emozionante perché possiamo effettivamente vederlo per la prima volta”, ha detto Jackson Barnes, autore principale dello studio e astrofisico della Michigan State College. Il Guardiano. “Questo è qualcosa che non siamo mai stati in grado di vedere dall’inizio alla tremendous, confermando l’intero processo.”
Una grande crisi cosmica
Collasso gravitazionale si riferisce a un processo in cui un oggetto nello spazio collassa su se stesso a causa della propria gravità. Man mano che l’oggetto si accartoccia, la materia si accumula gradualmente verso il centro, formando una densa sacca che può diventare una stella o un buco nero.
Arrokoth è una bestia completamente diversa. Gli scienziati hanno dato il loro primo sguardo all’asteroide dalla forma strana nel 2019, quando la NASA Nuovi orizzonti è volato through. Gli astronomi stimano che i sistemi binari di contatto a forma di arachide come Arrokoth costituiscano circa il 10% della popolazione cosmica nella fascia di Kuiper, secondo una Royal Astronomical Society. dichiarazione. E come sottolineano i ricercatori nel loro nuovo studio, questi oggetti hanno una superficie relativamente priva di crateri, suggerendo che si siano formati nello stesso periodo e in modo non violento.
Il collasso gravitazionale period la spiegazione teorica più probabile, ma gli astronomi hanno faticato a trovare un modo convincente per verificare questa ipotesi.
Non macchie, ma particelle
Per il nuovo studio, Barnes e i suoi colleghi hanno eseguito 54 simulazioni di nubi di ciottoli in miniatura composte da 100.000 particelle, ciascuna con un raggio di 2 chilometri. Le simulazioni hanno permesso al crew di indagare se e come il collasso gravitazionale potrebbe formare naturalmente binari di contatto.
Secondo i ricercatori, l’concept period di esplorare le interazioni tra le singole particelle nei planetesimi, ovvero grumi di ghiaccio, polvere e gasoline che si aggregano per formare pianeti e asteroidi.
Ciò period in contrasto con gli studi precedenti, che generalmente trattavano ogni oggetto in collisione come una massa fluida che si fondeva in una sfera. Il nuovo approccio ha invece prodotto un “ambiente realistico che consente agli oggetti di mantenere la loro forza e di appoggiarsi l’uno contro l’altro”, hanno aggiunto i ricercatori nella dichiarazione.
Ogni simulazione è iniziata con una popolazione di 834 planetesimi che si muovevano a spirale verso l’interno, ricostruendo il modo in cui le grandi nubi cosmiche ruotano e collassano sotto la propria gravità. Le simulazioni hanno prodotto 29 binari di contatto simili advert Arrokoth, formatisi attraverso collisioni “molto delicate”, come previsto, secondo lo studio.
Studiare nuovi orizzonti
I risultati sono “in accordo con il lavoro precedente e supportano l’ipotesi che l’oggetto Arrokoth della Cintura di Kuiper… sia il risultato di delicati processi di formazione”, ha detto al Guardian Alan Stern, il principale investigatore di New Horizons che non period coinvolto nel nuovo lavoro.
Detto questo, c’è ancora qualcosa da fare prima che gli astronomi possano dichiarare ufficialmente chiuso questo caso. La fisica del loro modello fa un buon lavoro nel dimostrare come il collasso gravitazionale possa generare naturalmente binari di contatto. Tuttavia, vale la pena notare che solo il 3% circa dei planetesimi nelle simulazioni ha prodotto una binaria di contatto, il che non è molto.
Il crew riconosce questa limitazione, sottolineando nel documento che il passo successivo sarà quello di rivedere la loro attuale configurazione per rappresentare meglio i dati osservativi. Indipendentemente da ciò, il nuovo modello rappresenta una notevole svolta rispetto a ciò che sembrava ovvio, e ci fornisce un resoconto scientifico ben definito di come sono nati i pupazzi di neve spaziali lisci a forma di nocciolina.
