70 000 lat temu nasi bystrzy przodkowie mogli zauważyć coś na niebie: gwiazdę czerwonego karła, która zbliżyła się do Słońca zaledwie 1 rok świetlny. Tęskniliby za małym, słabym towarzyszem czerwonego karła - brązowym karłem - w każdym razie szybko wróciliby na polowanie i zbieranie. Ale wizyta tej gwiazdy w naszym Układzie Słonecznym miała wpływ, jaki astronomowie mogą dziś zobaczyć.
Gwiazda ta nazywa się gwiazdą Scholza, na cześć astronoma Ralfa-Dietera Scholza, człowieka, który odkrył ją w 2013 r. Nowe badanie opublikowane w miesięcznych zawiadomieniach Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego przez astronomów z Uniwersytetu Complutense w Madrycie i na Uniwersytecie z Cambridge, pokazuje wpływ gwiazdy Scholza. Chociaż gwiazda znajduje się teraz w odległości prawie 20 lat świetlnych, jej bliskie zbliżenie do Słońca zmieniło orbity niektórych komet i asteroid w naszym Układzie Słonecznym.
Gdy 70 000 lat temu przybył do naszego Układu Słonecznego, gwiazda Scholza weszła do chmury Oort. Chmura Oorta jest rezerwuarem głównie lodowych obiektów, które rozciągają się w zakresie od około 0,8 do 3,2 lat świetlnych od Słońca. Wizyta w Oort Cloud została po raz pierwszy wyjaśniona w artykule w 2015 r. Ten nowy artykuł stanowi kontynuację tej pracy i pokazuje, jaki wpływ miała wizyta.
„Za pomocą symulacji numerycznych obliczyliśmy promienie lub pozycje na niebie, z których wydają się pochodzić wszystkie te obiekty hiperboliczne”. - Carlos de la Fuente Marcos, Uniwersytet Complutense w Madrycie.
W tym nowym artykule astronomowie badali prawie 340 obiektów w naszym Układzie Słonecznym na orbitach hiperbolicznych, które mają raczej kształt litery V niż eliptyczny. Ich wniosek jest taki, że znaczna liczba tych obiektów kształtowała trajektorie podczas wizyty gwiazdy Scholza. „Za pomocą symulacji numerycznych obliczyliśmy promienie lub pozycje na niebie, z których wydają się pochodzić wszystkie te obiekty hiperboliczne”, wyjaśnia Carlos de la Fuente Marcos, współautor badania opublikowanego teraz w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Odkryli, że istnieje grupa tych obiektów w kierunku konstelacji Bliźniąt.
„Zasadniczo” - dodaje - „można by oczekiwać, że pozycje te będą równomiernie rozmieszczone na niebie, szczególnie jeśli obiekty te pochodzą z chmury Oort. Jednak to, co znajdujemy, jest bardzo różne - statystycznie znacząca akumulacja promieniowania. Wyraźna nadmierna gęstość wydaje się rzutowana w kierunku konstelacji Bliźniąt, co pasuje do bliskiego spotkania z gwiazdą Scholza. ”
Istnieją cztery sposoby, w jakie obiekty takie jak te w badaniu mogą uzyskać orbity hiperboliczne. Mogą być międzygwiezdne, jak asteroida Oumuamua, co oznacza, że uzyskali te orbity z jakiejś przyczyny poza naszym Układem Słonecznym. Lub mogą być mieszkańcami naszego Układu Słonecznego, pierwotnie związanymi z orbitą eliptyczną, ale rzuceni na orbitę hiperboliczną przez bliskie spotkanie z jedną z planet lub ze Słońcem. W przypadku obiektów pochodzących z Obłoku Oorta mogą one rozpocząć się na orbicie hiperbolicznej z powodu interakcji z dyskiem galaktycznym. Wreszcie, ponownie dla obiektów z Obłoku Oorta można je rzucić na orbitę hiperboliczną poprzez interakcje z przechodzącą gwiazdą. W tym badaniu przechodząca gwiazda jest gwiazdą Scholza.
Czas wizyty gwiazdy Scholza w Chmurze Oort i naszym Układzie Słonecznym bardzo pokrywa się z danymi z tego badania. Jest bardzo mało prawdopodobne, że to przypadek. „Może to być zbieg okoliczności, ale mało prawdopodobne jest, aby zarówno lokalizacja, jak i czas były zgodne”, mówi De la Fuente Marcos. De la Fuente Marcos podkreśla, że ich symulacje sugerują, że gwiazda Scholza zbliżyła się jeszcze bliżej niż 0,6 roku świetlnego wskazanego w badaniu z 2015 roku.
Na jeden potencjalnie słaby obszar tego badania wskazują sami autorzy. Jak mówią w podsumowaniu: „… ze względu na swoją wyjątkową naturę orbitalne rozwiązania hiperbolicznych ciał mniejszych opierają się na stosunkowo krótkich łukach obserwacji, a fakt ten ma wpływ na ich wiarygodność. Spośród 339 obiektów w próbie 232 zgłosiło niepewności, a 212 ma mimośrodowość o znaczeniu statystycznym. ” Po przetłumaczeniu oznacza to, że niektóre obliczone orbity poszczególnych obiektów mogą zawierać błędy. Zespół oczekuje jednak, że ogólne wnioski z badania będą prawidłowe.
Badania małych obiektów z orbitami hiperbolicznymi wzrosły od czasu wizyty międzygwiezdnej asteroidy Oumuamua. To nowe badanie z powodzeniem łączy jedną populację obiektów hiperbolicznych z przedhistoryczną wizytą w Układzie Słonecznym innej gwiazdy. Zespół odpowiedzialny za badanie oczekuje, że dalsze badania potwierdzą ich wyniki.
