Satelit Mata-mata Mengkonfirmasi Penemuan Meteor Pertama Kami dari Luar Tata Surya Berita dan Penelitian

0



Pada tanggal 8 Januari 2014, pukul 17:05:34 UT, sebuah batu berukuran kira-kira meter dari luar angkasa melesat melintasi langit di lepas pantai Pulau Manus, Papua Nugini, terbakar dengan energi yang setara dengan sekitar 110 metrik ton TNT dan hujan puing-puing ke kedalaman Samudra Pasifik. Bola api berukuran serupa bukanlah kejadian yang tidak biasa di langit Bumi; sebenarnya, beberapa lusin dari mereka terjadi setiap tahun. Tapi apa yang tidak biasa tentang meteor khusus ini adalah kecepatan yang sangat tinggi dan arah yang tidak biasa di mana ia bertemu planet kita, yang secara kolektif menyarankan itu berasal dari ruang antarbintang.

Sensor pada satelit rahasia pemerintah AS yang dirancang untuk mendeteksi peluncuran rudal asing adalah satu-satunya saksi bola api yang diketahui. Berkat kemitraan antara Departemen Pertahanan dan NASA, data yang menjelaskan peristiwa tersebut akhirnya dibagikan di database publik yang diselenggarakan oleh Pusat Studi Objek Dekat Bumi (CNEOS) di dalam Jet Propulsion Laboratory badan antariksa, bersama dengan data untuk lebih dari 900 bola api lainnya yang direkam oleh sensor pemerintah AS antara tahun 1988 dan saat ini. Data untuk peristiwa ini meliputi tanggal, waktu, garis lintang, garis bujur, ketinggian, kecepatan, komponen kecepatan tiga dimensi, dan energi untuk masing-masingnya. Terutama yang dihilangkan dari database adalah ketidakpastian untuk sebagian besar pengukuran ini—mungkin untuk memastikan ambang batas presisi untuk kemampuan penginderaan global AS tidak diungkapkan, karena informasi ini berpotensi dimanfaatkan oleh musuh.

Keterlibatan saya dengan meteor ini berawal dari April 2019, ketika penasihat akademis saya di Harvard, ahli astrofisika Avi Loeb, membawa katalog bola api CNEOS ke perhatian saya. Pada saat itu, dia dan saya sekitar delapan bulan mempelajari data yang terkait dengan ‘Oumuamua, objek yang diidentifikasi pada Oktober 2017 sebagai pengunjung antarbintang pertama yang diketahui ke tata surya. Karena ‘Oumuamua berasal dari luar tata surya, setiap propertinya, termasuk deteksinya, menyampaikan informasi yang sebelumnya tidak dapat diakses tentang lingkungan kosmik kita. Dengan kekayaan pengetahuan yang dibawa oleh pengunjung antarbintang yang paling utama di benak kami, Loeb dan saya telah mempertimbangkan kemungkinan menemukan orang lain untuk dipelajari, dan data CNEOS tampaknya menjanjikan. Dalam beberapa hari, saya telah mengidentifikasi bola api Pulau Manus 2014 sebagai calon meteor antarbintang yang potensial. Loeb kemudian menyarankan agar saya menggunakan kecepatan tumbukan yang dikombinasikan dengan pengetahuan tentang kinematika populasi benda kecil di tata surya untuk memperkirakan kemungkinan bahwa itu berasal dari tempat lain, di luar tata surya kita. Merenungkan pendekatan ini, saya kemudian mengusulkan metode yang lebih tepat untuk mendapatkan lintasan objek yang memperhitungkan pengaruh gravitasi matahari kita dan planet-planetnya. Loeb setuju dengan proposal saya dan saya segera mulai bekerja.

Pada jarak Bumi dari matahari, objek apa pun yang bergerak lebih cepat dari sekitar 42 kilometer per detik berada dalam orbit hiperbolik tak terbatas relatif terhadap bintang kita, yang berarti terlalu cepat untuk ditangkap oleh gravitasi matahari. Apa pun yang berjalan di atas batas kecepatan selestial lokal ini, kemudian, mungkin berasal dari (dan jika tidak terhalang harus kembali ke) ruang antarbintang. Entri CNEOS untuk bola api Pulau Manus 2014 menunjukkan meteor itu menghantam atmosfer bumi dengan kecepatan sekitar 45 kilometer per detik—sangat menjanjikan. Namun, sebagian dari kecepatan ini berasal dari gerakan objek relatif terhadap Bumi dan gerakan Bumi mengelilingi matahari. Mengurai efek ini dengan bantuan program komputer yang saya tulis, saya menemukan bahwa objek telah menyusul Bumi dari belakang sebelum menabrak atmosfer kita, dan kemungkinan memiliki kecepatan relatif matahari mendekati 60 kilometer per detik. Orbit yang sesuai yang saya hitung jelas tidak terikat dari matahari—bahkan jika ada kesalahan ketidakpastian yang besar. Jika datanya benar, peristiwa ini akan menjadi meteor antarbintang pertama yang pernah ditemukan. Dan itu bersembunyi di depan mata.

Klaim yang luar biasa, tentu saja, membutuhkan bukti yang luar biasa. Jadi, Loeb dan saya merekayasa balik perkiraan kesalahan pengukuran satelit rahasia, menggunakan data yang diverifikasi secara independen tentang bola api lain di basis data CNEOS dan di tempat lain dalam literatur ilmiah. Setelah pemeriksaan realitas yang sulit ini, kita dihadapkan pada kesimpulan yang sama mengejutkannya: bola api tahun 2014 jelas-jelas berasal dari ruang antarbintang. Dalam waktu singkat, kami menyusun makalah yang melaporkan penemuan kami untuk publikasi peer-review.

Wasit jurnal menolak keras sifat yang tidak diketahui dari bilah kesalahan, jadi kami meminta bantuan Alan Hurd dan Matt Heavner, ilmuwan di Laboratorium Nasional Los Alamos dengan izin keamanan tingkat tinggi serta minat dalam mempromosikan kolaborasi dengan sektor publik untuk memungkinkan ilmu langit biru. Dalam waktu singkat, Heavner melakukan kontak dengan analis anonim yang telah menurunkan komponen kecepatan meteor dari pengamatan satelit rahasia, dan yang menegaskan bahwa ketidakpastian yang relevan untuk setiap nilai tidak lebih tinggi dari 10 persen. Dicolokkan ke analisis kesalahan kami, ini menyiratkan asal antarbintang dengan kepastian 99,999 persen, tetapi surat kabar itu kembali ditolak oleh wasit, yang mengajukan keberatan tentang fakta bahwa pernyataan tentang ketidakpastian itu adalah komunikasi pribadi dengan pegawai pemerintah AS yang tidak disebutkan namanya, dan bukan pernyataan resmi dari pemerintah AS, yang dimiliki Heavner. kesulitan dalam pengadaan. Setelah beberapa upaya gagal lebih lanjut untuk menembus tabir kerahasiaan demi kepuasan para pengulas jurnal, kami dengan menyesal pindah ke penelitian lain, meninggalkan sifat sebenarnya dari meteor 2014 yang belum dikonfirmasi.

Namun, setahun kemudian, kami didekati oleh Pete Worden, ketua Yayasan Hadiah Terobosan, dengan perkenalan dengan Matt Daniels, yang saat itu bekerja untuk Kantor Menteri Pertahanan. Daniels telah membaca pracetak kami tentang meteor 2014 dan ingin membantu memastikan asalnya dari dalam pemerintah AS. Setelah satu tahun bersusah payah menavigasi beberapa lapisan birokrasi pemerintah, pada Maret/April 2022 Daniels dapat memperoleh konfirmasi resmi dari Letnan Jenderal John Shaw, wakil komandan Angkatan Luar Angkasa AS, dan Joel Mozer, kepala ilmuwan dari Komando Operasi Luar Angkasa cabang tersebut, tentang ketidakpastian yang relevan—dan dengan demikian konfirmasi yang efektif bahwa meteor itu benar-benar berasal dari antarbintang.

Tiga tahun setelah penemuan awal kami, objek pertama yang berasal dari luar tata surya yang diamati menabrak Bumi—meteor antarbintang pertama yang diketahui—telah diakui secara resmi. Meteor 2014 juga merupakan objek antarbintang pertama yang terdeteksi di tata surya, mendahului ‘Oumuamua lebih dari tiga tahun, dan merupakan salah satu dari tiga objek antarbintang yang dikonfirmasi hingga saat ini, di samping ‘Oumuamua dan komet antarbintang Borisov.

Sifat antarbintang objek 2014 membawa konsekuensi yang menarik. Ukurannya menyiratkan bahwa setiap bintang perlu menyumbangkan massa yang signifikan dari objek serupa selama masa hidupnya untuk memungkinkan deteksi 2014—menunjukkan bahwa ada lebih banyak meteor antarbintang yang dapat ditemukan. Dan kecepatannya yang tinggi relatif terhadap kecepatan rata-rata bintang tetangga kita menunjukkan bahwa ia bisa saja dikeluarkan dari jauh di dalam sistem planet lain, yang relatif dekat dengan bintangnya. Ini mengejutkan, karena orang akan secara naif mengharapkan sebagian besar objek antarbintang justru berasal dari daerah circumstellar yang jauh lebih jauh di mana kecepatan lepasnya lebih rendah, yaitu awan komet yang ada di pinggiran banyak sistem bintang.

Bidang baru ini, studi tentang meteor antarbintang, tentu memiliki banyak hal untuk diceritakan kepada kita tentang tempat kita di alam semesta. Penyelidikan lebih lanjut dari sifat yang diamati dari meteor 2014 dapat mengungkapkan wawasan baru tentang lingkungan antarbintang lokal kita, terutama jika dibandingkan dengan karakteristik penerusnya, ‘Oumuamua dan Borisov. Basis data meteor siap untuk pencarian lanjutan, dan ada motivasi baru untuk membangun jaringan penginderaan baru, dengan fokus pada pendeteksian meteor antarbintang di masa depan. Mengamati meteor antarbintang yang terbakar secara real time akan memungkinkan untuk mempelajari komposisinya, menghasilkan wawasan baru tentang kimia sistem planet lain.

Cawan suci studi objek antarbintang adalah untuk mendapatkan sampel fisik dari objek yang berasal dari luar tata surya—tujuan yang sama beraninya dengan terobosan ilmiah. Kami sedang menyelidiki apakah misi ke dasar Samudra Pasifik di lepas pantai Pulau Manus, dengan harapan menemukan pecahan meteor 2014, dapat membuahkan hasil atau bahkan mungkin. Setiap meteor antarbintang yang cukup besar yang ditemukan di masa depan juga harus menghasilkan hujan puing-puing, yang berpotensi dapat kita lacak dan analisis. Tentu saja ada pendekatan lain untuk mendapatkan sampel, yang, sebagai direktur studi objek antarbintang untuk Proyek Galileo, Saya juga bersemangat untuk mengejar: pertemuan pesawat ruang angkasa. Bekerja sama dengan Alan Stern, penyelidik utama misi New Horizons NASA, kami sekarang telah menerima dana untuk mengembangkan konsep misi luar angkasa ke beberapa objek antarbintang di masa depan.

Seperti kulit kerang yang eksotis, utusan dari bintang-bintang ini telah mencuci ke darat di pantai planet kita selama miliaran tahun, masing-masing membawa rahasia asal-usul kosmik mereka—dan kita—. Sekarang, akhirnya, kami mulai menyisir garis pantai.



Leave A Reply

Your email address will not be published.