27 Грудня, 2024
Можливо, у нашого Сонця колись був двійник. Що сталося з цим зірковим братом? thumbnail
Технології

Можливо, у нашого Сонця колись був двійник. Що сталося з цим зірковим братом?

«Serenity Strull/Getty ImagesЗірка в центрі нашої Сонячної системи могла мати рідного брата давно – питання в тому, куди воно поділося? (Авторство зображення: Serenity Strull/Getty Images) Багато зірок у нашій галактиці існують парами, але наше Сонце є помітним винятком. Тепер вчені знаходять підказки того, що колись це могло бути», — пишуть на: www.bbc.com

Serenity Strull/Getty Images Ілюстрація телескопів, які дивляться на подвійні сонця (Копирайт изображения Serenity Strull/Getty Images)Serenity Strull/ Getty Images

Зірка в центрі нашої Сонячної системи могла мати рідного брата давно – питання в тому, куди воно поділося? (Авторство зображення: Serenity Strull/Getty Images)

Багато зірок у нашій галактиці існують парами, але наше Сонце є помітним винятком. Тепер вчені знаходять підказки того, що колись у нього міг бути власний супутник. Питання в тому, куди воно поділося?

Наше Сонце трохи ізольований кочівник. Обертаючись в одному зі спіральних рукавів Чумацького Шляху, він відправляє нас у подорож навколо галактики приблизно раз на 230 мільйонів років на самоті. Найближча до нашого Сонця зірка, Проксима Центавра, знаходиться на відстані 4,2 ​​світлових років, настільки віддалена, що навіть найшвидшому космічному кораблю, коли-небудь створеному, знадобилося б понад 7000 років, щоб досягти.

Однак, куди б ми не подивилися в нашій галактиці, зірка в центрі нашої Сонячної системи здається все більшою і більшою аномалією. Подвійні зірки – зірки, які обертаються навколо галактики нерозривно пов’язані між собою як пари – здаються звичайними. Нещодавно астрономи навіть помітили пару, що обертається на дивовижну близькість до надмасивної чорної діри, яка знаходиться в самому серці Чумацького Шляху – місце, яке, на думку астрофізиків, призведе до того, що зірки будуть розриватись одна від одної або здавлюватися під дією інтенсивної гравітації. .

Насправді відкриття подвійних зоряних систем зараз настільки поширені, що деякі вчені вважають, що, можливо, всі зірки колись були у подвійних зв’язках – народилися парами, кожна з яких мала зіркового брата. Це призвело до інтригуючого питання: чи наше власне Сонце колись також було подвійною зіркою, її супутник давно втрачений?

Це безумовно можливе, каже Гонджі Лі, астроном з Технологічного інституту Джорджії в США. «І це дуже цікаво».

На наше щастя, наше Сонце сьогодні не має супутника. Якби це сталося, гравітаційне тяжіння сонячного брата могло б порушити орбіту Землі та інших планет, прирікаючи наш дім на хитання від екстремальної спеки до жахливого холоду в спосіб, який, можливо, був би надто негостинним для життя.

Найближчі до Землі подвійні зірки, Альфа Центавра A і B, обертаються одна проти одної приблизно в 24 рази більше, ніж Земля-Сонце, або 3,6 мільярда миль. Припущення про те, що наше Сонце також може мати слабкого компаньйона, який сьогодні кружляє навколо нашої Сонячної системи – гіпотетичну зірку, яку часто називають Немезидою – втратили популярність, оскільки вони були вперше висунуті в 1984 році після того, як такої зірки не було знайдено в численних опитуваннях і дослідженнях.

Але коли наше Сонце вперше сформувалося 4,6 мільярда років тому, можливо, справа була іншою.

NASA Сонце забезпечує більшу частину енергії, необхідної для життя, але хто знає, що було б із Землею, якби поруч був сонячний брат (Авторство зображення: NASA)NASA

Сонце забезпечує більшу частину енергії, необхідної для життя, але хто знає, що було б із Землею, якби поруч був сонячний брат (Авторство зображення: NASA)

Зірки утворюються, коли гігантські хмари пилу й газу розміром у десятки світлових років охолоджуються й збираються разом. Речовина всередині цих туманностей, як називають ці кокони газу та пилу, згортається під дією сили тяжіння в грудки, що постійно зростають. При цьому він починає розігріватися протягом мільйонів років, зрештою запалюючи ядерний синтез, утворюючи протозірку з диском із залишків уламків, що обертається навколо неї, і утворюють планети.

У 2017 році Сара Садавой, астрофізик з Королівського університету в Канаді, використала дані радіозйомки молекулярної хмари Персея – зоряного розплідника, наповненого молодими подвійними зоряними системами – щоб зробити висновок, що процес утворення зірок може переважно формувати протозірки в парах. . Дійсно, вона та її колеги виявили, що це настільки ймовірно, що вони припустили, що всі зірки можуть формуватися парами або багатозірковими системами.

«Ви отримуєте невеликі стрибки щільності в цих коконах, і вони здатні згортатися й утворювати кілька зірок, що ми називаємо процесом фрагментації», — каже Садавой. «Якщо вони дуже далеко [from each other]вони можуть ніколи не взаємодіяти. Але якщо вони набагато ближче, сила тяжіння має шанс утримати їх разом».

Робота Садавого показала, що цілком можливо, що всі зірки колись були подвійними, і в той час як деякі залишаються пов’язаними разом нескінченно довго, інші швидко розпадуться протягом мільйона років. «Зірки живуть мільярди років», — каже вона. «Це промінь у великій схемі речей. Але так багато відбувається в цьому проміні».

У зв’язку з цим виникає питання, чи могло те ж саме стосуватися нашого Сонця. Немає підстав думати, що це не так, каже Садавой. Але «якщо ми створили форму з компаньйоном, ми її втратили», — каже вона.

Цілком ймовірно, що будь-який супутник тепер загубиться серед моря зірок, які ми бачимо на нічному небі – Сара Садавой

Є кілька спокусливих доказів того, що наше Сонце колись було частиною подвійної системи. У 2020 році Амір Сірадж, астрофізик із Гарвардського університету в США, припустив, що область крижаних комет, яка оточує нашу Сонячну систему далеко за межами Плутона, називається Хмара Оорта, може містити відбиток цієї зірки-компаньйона. Ця холодна оболонка з льоду та каміння настільки далека, що найдальший космічний корабель, який коли-небудь запускало людство – Вояджер-1 – не досягне її ще щонайменше 300 років. (Дізнайтеся більше про те, що місії «Вояджер» навчають нас про дивний космос на околиці нашої Сонячної системи.)

Якби у нашого Сонця був супутник, то це призвело б до появи в цьому регіоні більшої кількості карликових планет, таких як Плутон, каже Сіраж. Це також могло призвести до того, що тут опинилася більша планета, подібна до дев’ятої планети розміром з Нептун, яка, на думку деяких астрономів, залишається невідкритою у зовнішніх межах нашого Сонця. (Детальніше про таємницю дев’ятої планети читайте в цій статті Зарії Горветт.)

«Важко створити стільки об’єктів у найвіддаленіших куточках Хмари Оорта, скільки ми бачимо» без зірки-компаньйона, каже Сірадж, оскільки навколо Хмари Оорта обертаються мільярди чи навіть трильйони об’єктів. Якби була знайдена додаткова планета, як-от Планета Дев’ять, пояснити, як така планета опинилася так далеко від Сонця, каже Сірадж, «дуже складно», якщо ми не звернемося до руйнівної гравітаційної руки зірки-компаньйона. «Це може збільшити захоплення комет і шанси того, що Сонячна система захопить планету», — каже він.

Костянтин Батигін, планетолог із Каліфорнійського технологічного інституту в США, який у 2016 році вперше запропонував існування Дев’ятої планети на основі кластеризації віддалених об’єктів, не дуже впевнений у цій ідеї. «Двійковий компаньйон ні в якому разі не потрібен для пояснення Хмари Оорта», — каже Батигін. «Ви можете повністю пояснити існування Хмари Оорта лише тим фактом, що Сонце утворилося в скупченні зірок, і коли Юпітер і Сатурн зросли до своїх нинішніх мас, вони викинули купу об’єктів». Навіть дев’яту планету можна пояснити лише “прохідними зірками в родовому скупченні”, каже він.

NASA Найближчою до Землі зоряною системою є група Альфа Центавра, яка включає подвійні зірки Альфа Центавра A та Альфа Центавра B (Авторство зображення: NASA)NASA

Найближчою до Землі зоряною системою є група Альфа Центавра, яка включає подвійні зірки Альфа Центавра A та Альфа Центавра B (Авторство зображення: NASA)

Однак у нещодавно опублікованій дослідницькій статті Батигін припускає, що внутрішній край Хмари Оорта можна пояснити зіркою-компаньйоном. «Проводячи комп’ютерне моделювання, ми виявили, що коли об’єкти розкидаються, вони починають взаємодіяти з бінарним компаньйоном», — говорить Батигін. «Вони можуть відірватися від орбіт Юпітера і Сатурна і потрапити в пастку внутрішньої хмари Оорта».

Можливо, можна буде підтвердити, чи ця ідея правдива, за допомогою нового телескопа в Чилі під назвою Обсерваторія Віри Рубін, який планується ввімкнути наступного року та провести найдетальніший огляд нічного неба протягом наступних 10 років. «Коли Віра Рубін з’являється в мережі й починає детальніше малювати структуру Хмари Оорта, ми можемо побачити, чи є чіткий відбиток пальця бінарного компаньйона», — говорить Батигін.

Ще подібне:

Іншою можливою ознакою впливу подвійного компаньйона є те, що наше Сонце дуже трохи нахилено, приблизно на сім градусів, до площини Сонячної системи. Можливим поясненням цього є гравітаційне тяжіння іншої зірки, яка нахилила наше Сонце. «Я вважаю, що найбільш природним поясненням є наявність зірки-компаньйона на ранній стадії», — каже Батигін, — ефект, який ми бачимо в інших подвійних зірках по всій галактиці.

Але навіть якщо ці ранні докази справді виявляться правильними, пошук зниклого близнюка нашого Сонця може виявитися набагато складнішою перспективою. Цілком імовірно, що будь-який супутник зараз «загубиться серед моря зірок, які ми бачимо на нічному небі», каже Садавой.

Однак зірки, народжені в тій самій області космосу, що й наше Сонце, можуть мати подібний склад, оскільки вони будуть викувані з тієї самої суміші газів і пилу, що робить їх усіх справжніми братами і сестрами. У 2018 році вчені ідентифікували одну таку зірку-«близнюка» нашого Сонця з подібним розміром і хімічним складом, розташовану на відстані менше 200 світлових років від нас. Однак, перш ніж надто хвилюватися, варто згадати, що хмара газу та пилу, в якій народилося наше Сонце, також, ймовірно, сформувала «сотні чи тисячі зірок», каже Садавой. Усі вони мали б подібний склад, тобто не було б способу дізнатися, чи були вони справжніми супутниками нашого Сонця. Навіть тоді будь-який супутник нашого Сонця міг би не бути зіркою такого ж розміру. «Це міг бути а [smaller] червоний карлик, або більш гаряча, блакитна зірка”, – говорить Садавой.

NASA/JPL-Caltech/Університет Арізони Астрономи починають знаходити екзопланети навколо подвійних зоряних систем, що може означати, що у них на небі будуть сонця-близнюки (Авторство зображення: NASA/JPL-Caltech/Університет Арізони)NASA/ JPL-Caltech/ Університет Арізони

Астрономи починають знаходити екзопланети навколо подвійних зоряних систем, що може означати, що у них на небі будуть сонця-близнюки (Авторство зображення: NASA/JPL-Caltech/Університет Арізони)

Хоча пошук і ідентифікація можливого супутника нашого Сонця здається складним, перспектива того, що воно колись була подвійною зіркою, викликає цікаві наслідки для планет навколо інших зірок, відомих як екзопланети. Зокрема, це продемонструє, що в нашій Сонячній системі існування життя та виживання наших планет не зменшилося через присутність іншої зірки. «Є багато відкритих екзопланетних систем, які насправді обертаються навколо подвійних зірок», — каже Лі. Деякі з них обертаються навколо однієї з двох зірок, відомих як навколозоряні системи, тоді як інші обертаються навколо обох зірок і мають небо з двома сонцями, як вигадана планета Татуїн у Зоряних війнах. Це так звані циркумбінарні системи.

Однак іноді ми бачимо, що двійкові компаньйони спричиняють хаос у таких системах. «Це залежить від того, наскільки далеко зірка», — каже Лі. Якщо зірка знаходиться ближче, вона може «розштовхнути» планетарні орбіти та підштовхнути їх до ексцентричних, некруглих форм. «У навколозоряних системах планети можуть мати високий ексцентриситет», — каже Лі. “Але це не обов’язково може зробити їх нестабільними”. Однак це може спричинити значні зміни температури на планеті, коли вона наближається до зірки та далі від неї, каже він.

Що стосується нашої планети, здається, що можливе існування подвійного компаньйона нашого Сонця давно не заважало нашому власному існуванню. І оскільки вчені все детальніше досліджують найвіддаленіші регіони нашої Сонячної системи, вони цілком можуть виявити більше ознак того, що вона колись дійсно існувала – довготривалий підпис, який чекає на пошук.

Якщо він дійсно існує, то може бути десь там, з власною сонячною системою. «Можливо, він не відставав надто далеко позаду чи попереду», — каже Садавой. «Або це могло бути на іншому боці галактики, і ми б не знали.

«Це може бути будь-де».

Якщо вам сподобалася ця історія, підпишіться на інформаційний бюлетень The Essential List – підібраний вибір функцій, відео та новин, які не можна пропустити, які надходять на вашу поштову скриньку двічі на тиждень.

Більше науки, техніки, e Історії про навколишнє середовище та здоров’я від BBC, слідкуйте за нами Facebook, X і Instagram.

ПОВ'ЯЗАНІ НОВИНИ

У тіні буму центрів обробки даних в Арізоні тисячі живуть без електроенергії

washingtonpost

Як телекомунікаційний бюрократ навчився говорити Трампом

wsj

Що читають ІТ-директори у 2024 році

wsj

Залишити коментар

Цей веб-сайт використовує файли cookie, щоб покращити ваш досвід. Ми припустимо, що ви з цим згодні, але ви можете відмовитися, якщо хочете. Прийняти Читати більше