3 miljonit aastat tagasi kulgenud tähelennuk võib aidata mõista meie päikesesüsteemi kuju

Meie päikesesüsteemi ebatavalised aspektid - sealhulgas Päikesest kaugel asuva võimaliku planeedi 9 olemasolu - võivad olla tingitud teise tähe lähedasest lähenemisest lapsekingades.

Päikesesüsteemi muud aspektid - näiteks ümbritsev komeedipilv ja kääbusplaneetide kummalised orbiidid - võivad olla ka tiheda koosmõju tagajärg, mis viskab asju helter-skelett.

Küsimus on selles; kas sellised tähelennukid on võimelised koputama planeete, komeete ja asteroide kaldu, samuti muutma terveid planeedisüsteeme?

Binaartäht HD 106906 majutab salapärast asümmeetrilist komeedi tolmu ketast ja hiiglaslikku eksoplaneeti HD 106906 b, mis asub nii binaarsest kui ka kettast väga kaugel. Teiste tähtede lähedased kärbseseened võisid planeeti gravitatsiooniliselt häirida ja teadlased avastasid, et kaks paremat ülaosa eredat tähte läksid HD 106906 lähedale umbes 3 aastat tagasi. (Paul Kalas, UC Berkeley)

UC Berkeley ja Stanfordi ülikooli astronoomid arvavad, et on leidnud tõendeid vastusele sellele küsimusele kauges binaarsüsteemis, mida nad arutavad uues ajakirjas The Astronomical Journal avaldatud artiklis.

Vaadeldavas süsteemis - HD 106906, mis asub Maast umbes 300 valgusaasta kaugusel Cruxi tähtkuju suunas - võis noore kahendtähega tiirlevat planeeti häirida mõni teine ​​tähtede paar, mis uisus süsteemile liiga lähedale vahemikus 2–3. miljon aastat tagasi, varsti pärast seda, kui planeet moodustus tolmu ja gaasi keerlevast ketast.

Kui see kinnitatakse, toetab see argumente, mille kohaselt täheväljad võivad planeedisüsteeme kujundada ja võivad otsustada, kas neil on stabiilsel orbiidil olevad planeedid või mitte.

UC Berkeley astronoomia abiprofessor Paul Kalas ütleb: „Üks eksoplaneetide uurimisel tekkivaid saladusi on see, et me näeme süsteeme, kus planeedid on valesti paigutatud, isegi kui nad on sündinud tasasel ümmargusel kettal.

“Võib-olla tabas neid süsteeme kosmiline tsunami ja korraldas kõik ümber, aga meil pole tõendusmaterjali. Meie paber annab haruldasi vaatluslikke tõendeid selle kohta, et üks neist lendoradest mõjutab õrnalt ühte galaktikas asuvat planeedisüsteemi. "

Astronoomid otsivad juba meie päikesesüsteemi minevikus tähelennukit, kuid kuna see juhtus tõenäoliselt 4,6 miljardit aastat tagasi, on suurem osa tõenditest läinud külmaks. Astronoomide uuritud tähesüsteem, mida tuvastatakse ainult numbri HD 106906 järgi ja asub Maast umbes 300 valgusaasta kaugusel Cruxi tähtkuju suunas, on väga noor, vaid umbes 15 miljonit aastat vana.

Läbivad tähed võisid mõjutada meie noort päikesesüsteemi, luues Oordi pilves asuvate komeetide kaugemate orbiitide, Kuiperi vöö objektide, näiteks Sedna, ja hüpoteetilise Planeedi üheksa. Astronoomide Robert De Rosa ja Paul Kalase avaldatud uus uuring tutvustab kahe tähe avastust, mis lendasid binaarse tähe HD 106906 kaudu, selgitades võib-olla, miks selle kauge gaasihiiglane planeet HD 106906 b püsib stabiilsel orbiidil, selle asemel et saada tähtedevahelise objektiks. kui 'Oumuamua (Paul Kalas, UC Berkeley)

Tähelennud, petturid tähed ja nomaadplaneedid

Kalas - kes uurib noori, vastloodud planeedisüsteeme, et proovida mõista meie enda päikesesüsteemi algusaastatel juhtunut - keskendus HD-le HD 106906 esmalt 2015. aastal pärast seda, kui leiti, et sellel on tohutu planeet väga ebatavalisel orbiidil.

Planeedil, mida nimetatakse HD 106906 b, on umbes 11 korda suurem mass kui Jupiteril ja see tiirleb ümber HD 106906 - mis hiljuti osutus binaarseks täheks - orbiidil, mis on 738 korda laiem kui Maa ja mille tipus on umbes 21 kraadi. ketas, mis sisaldab kogu muud tähte tähe ümber.

Kalas kasutas HD 106906 lähemalt uurimiseks nii Tšiili Andides asuva Gemini teleskoobi Gemini Planet Imagerit kui ka Hubble'i kosmoseteleskoopi ja avastas, et tähel on ka ühepoolne komeedi vöö. Planeedi kummaline orbiit ja asjaolu, et tolmuketas ise on asümmeetriline, näitasid, et miski oli noore süsteemi häirinud.

Gemini Planet Imager Lõuna-Kaksikute teleskoobil. Fotol koosneb GPI kolmest karbisarnasest komponendist, mis on kinnitatud teleskoobi külge ja ripub vaatluskeskuse põrandale kõige lähemal. Teised teleskoobi karbisarnased komponendid on muud instrumendid. (Manuel Paredes / Kaksikute vaatluskeskus / AURA)

Kalas ja tema kolleegid - sealhulgas Robert De Rosa, endine UC Berkeley postdoktor, kes on nüüd Stanfordi Kavli osakeste astrofüüsika ja kosmoloogia instituudi teadur - tegid ettepaneku, et planeet visati päikesesüsteemist välja koostoimel mõne teise, seni veel - süsteemis nägematu planeet või mööduv täht.

Kalas ja De Rosa usuvad nüüd, et mõlemad juhtusid: planeet löödi ekstsentrilisele orbiidile, kui see jõudis ohtlikult keskse binaartähe lähedale, stsenaariumi pakkusid 2017. aastal välja teoreetik Laetitia Rodet ja tema kaastöötajad Prantsusmaal Grenoblei observatooriumist.

Binaarist tulenevad korduvad gravitatsiooniprobleemid oleks planeedi kiiresti tähtedevahelisse ruumi väljunud, kuid mööduvad tähed päästsid planeedi, nihutades selle orbiiti binaarsest ohutumasse kaugusesse.

Gaia kosmosevaatluskeskus andis neile andmeid, mida nad oma hüpoteesi kontrollimiseks vajasid. Gaia, mille käivitas 2012. aastal Euroopa Kosmoseagentuur, kogub Linnutee galaktikas 1,3 miljardi tähe täpsed kauguse, asukoha ja liikumise mõõtmed - kataloog on 10 000 korda suurem kui Gaia eelkäija Hipparcos.

Kalas ja De Rosa kogusid Gaia teavet 461 tähe kohta samas rühmas kui HD 106906 ja arvutasid nende positsioonid ajas tagasi - keerasid kosmilise kella nii-öelda ümber - ja avastasid, et mõni teine ​​binaarsete tähtede süsteem võis juba 3 miljonit aastat tagasi läheneda. planeedisüsteemi muutmiseks.

Gaia kosmoseteleskoobi (ESA) kunstniku loovutus

Kalas ütleb: „See, mida me siin teinud oleme, on tegelikult tähtede leidmine, mis oleks võinud anda HD 106906 b-le täiendava gravitatsioonilöögi, teise löögi, nii et see muutuks pikaealiseks, täpselt nagu hüpoteetiline üheksa planeeti oleks meie päikesesüsteemis. ”

Samuti leidsid nad, et kahendtäht sattus trajektoorile, mis asus süsteemi kettast umbes 5 kraadi kaugusel, muutes veelgi tõenäolisemaks, et kohtumine avaldas HD 106906-le tugevat ja püsivat mõju.

Sellised topeltlöögid võivad olla olulised tähtede ümber olevate planeetide, asteroidide ja komeetide stabiliseerimisel. Nagu Kalas selgitab: „HD 106906 planeedisüsteemi uurimine on nagu ajas tagasi vaatamine, et vaadata meie noore tähe ümber moodustuvate komeetide Oorti pilvi.

„Meie enda hiiglaslikud planeedid viskasid gravitatsiooni teel lugematul hulgal komeete, mis olid suunatud suurte vahemaade taha. Paljud väljutati täielikult, muutudes tähtedevahelisteks objektideks nagu Oumuamua, kuid teisi mõjutasid mööduvad tähed. See teine ​​tähelennult tehtud löök võib eraldada komeedi orbiidi kõigist edasistest kokkupuudetest planeetidega, säästes seda väljaviskamise tõenäosusest. See sündmuste ahel hoidis miljardeid aastaid päikesesüsteemis sügava sügavkülmas kõige primitiivsemat päikesesüsteemi materjali. ”

Kalas - kes loodab, et tulevased vaatlused, nagu näiteks Gaia mõõtmiste ajakohastatud kataloog, selgitavad lendorava olulisust HD 106906 peal - ütleb: „Alustasime 461 kahtlusalusega ja avastasime kaks, kes olid kuriteo sündmuskohal.

"Nende täpne roll selgub, kui kogume rohkem tõendeid."

Algne uurimistöö: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ab0109/meta

Kommentaarid

Algselt avaldati veebisaidil sciscomedia.co.uk 1. märtsil 2019.