Dit zijn de sterren die het ruimtevaartuig Pioneer en Voyager zullen tegenkomen

Gaia's hemel in kleur ESA/Gaia/CAPD

In de jaren zeventig lanceerde NASA vier van de belangrijkste ruimtevaartuigen ooit gebouwd. Toen Pioneer 10 zijn reis naar Jupiter begon, wisten astronomen niet eens of het mogelijk was om ongedeerd door de asteroïdengordel te gaan. Pas nadat het veilig was aangekomen, werd Pioneer 11 op weg gestuurd.

Beiden stuurden de eerste close-upfoto's van Jupiter terug, waarbij Pioneer 11 doorging naar Saturnus. Voyager 1 en 2 voerden later nog gedetailleerdere metingen uit en breidden de verkenning van het zonnestelsel uit tot Uranus en Neptunus.

Alle vier deze ruimtevaartuigen zijn nu op weg om het zonnestelsel te verlaten, op weg naar de interstellaire ruimte met een snelheid van ongeveer 10 kilometer per seconde. Ze zullen elke 100.000 jaar ongeveer een parsec (3,26 lichtjaar) reizen, en dat roept een belangrijke vraag op: welke sterren zullen ze hierna tegenkomen?

Dit is moeilijker te beantwoorden dan het lijkt. Sterren zijn niet stationair, maar bewegen snel door de interstellaire ruimte. Zonder hun precieze snelheid te kennen, is het onmogelijk om te zeggen welke onze interstellaire reizigers op koers zijn om te ontmoeten.

Betreed Coryn Bailer-Jones van het Max Planck Institute for Astronomy in Duitsland en Davide Farnocchia van het Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. Deze jongens hebben deze berekening uitgevoerd met behulp van een nieuwe 3D-kaart van sterposities en snelheden in de hele Melkweg.

Hierdoor konden ze voor het eerst bepalen met welke sterren het ruimtevaartuig de komende millennia zal samenkomen. De meest nabije ontmoetingen voor alle ruimtevaartuigen vinden plaats op afstanden tussen 0,2 en 0,5 parsecs binnen de komende miljoen jaar, zeggen ze.

Hun resultaten werden mogelijk gemaakt door de waarnemingen van een ruimtetelescoop genaamd Gaia. Sinds 2014 heeft Gaia zo'n 1,5 miljoen van de aarde verwijderd om de positie van 1 miljard sterren, planeten, kometen, asteroïden, quasars, enzovoort vast te leggen. Tegelijkertijd meet het de snelheden van de helderste 150 miljoen van deze objecten.

Het resultaat is een driedimensionale kaart van de Melkweg en de manier waarop astronomische objecten daarin bewegen. Het is de nieuwste incarnatie van deze kaart, Gaia Data Release 2 of GDR2, die Bailer-Jones en Farnocchia hebben gebruikt voor hun berekeningen.

De kaart maakt het mogelijk om de toekomstige posities van sterren in onze buurt te projecteren en te vergelijken met de toekomstige posities van de Pioneer en Voyager ruimtevaartuigen, berekend op basis van hun laatst bekende posities en snelheden.

Deze informatie levert een lijst op van sterren die het ruimtevaartuig in de komende millennia zal tegenkomen. Bailer-Jones en Farnocchia definiëren een close encounter als vliegen binnen 0,2 of 0,3 parsec.

Het eerste ruimtevaartuig dat een andere ster tegenkomt, is Pioneer 10 over 90.000 jaar. Het zal de oranjerode ster HIP 117795 in het sterrenbeeld Cassiopeia naderen op een afstand van 0,231 parsec. Dan, in 303.000 jaar, zal Voyager 1 een ster genaamd TYC 3135-52-1 passeren op een afstand van 0,3 parsec. En over 900.000 jaar passeert Pioneer 11 een ster genaamd TYC 992-192-1 op een afstand van 0,245 parsec.

Deze fly-by's bevinden zich allemaal op een afstand van minder dan een lichtjaar en kunnen in sommige gevallen zelfs in de banen van de meest verre kometen van de sterren grazen.

Voyager 2 is voorbestemd voor een meer eenzame toekomst. Volgens de berekeningen van het team zal hij in de komende 5 miljoen jaar nooit binnen 0,3 parsec van een andere ster komen, hoewel wordt voorspeld dat hij binnen 42.000 jaar binnen 0,6 parsec van een ster genaamd Ross 248 in het sterrenbeeld Andromeda zal komen.

Deze interstellaire ontdekkingsreizigers zullen uiteindelijk in botsing komen met of worden gevangen door andere sterren. Welke dat zullen zijn, is nog niet te zeggen, maar Bailer-Jones en Farnocchia hebben een idee van de benodigde tijd. De tijdschaal voor de botsing van een ruimtevaartuig met een ster is in de orde van 10 ^ 20 jaar, dus het ruimtevaartuig heeft een lange toekomst voor de boeg, concluderen ze.

Het ruimtevaartuig Pioneer en Voyager zal binnenkort vergezeld worden door een andere interstellaire reiziger. Het New Horizons-ruimtevaartuig dat in 2015 langs Pluto vloog, verlaat het zonnestelsel, maar voert mogelijk nog een manoeuvre uit zodat het onderweg een Kuipergordel-object onderschept.

Nadat die laatste koerscorrectie heeft plaatsgevonden, zullen Bailer-Jones en Farnocchia hun eindbestemming kunnen bepalen.

Referentie: arxiv.org/abs/1912.03503 : Toekomstige stellaire flybys van de Voyager en Pioneer ruimtevaartuigen

zich verstoppen