Звездна муха от преди 3 милиона години може да помогне да се разбере формата на нашата слънчева система

Необичайни аспекти на нашата Слънчева система - включително наличието на възможна планета 9 далеч от Слънцето - може да са резултат от близкия подход на друга звезда по време на ранна детска възраст.

Други аспекти на Слънчевата система - като обгръщащ облак от комети и странните орбити на планетите джуджета - също могат да бъдат резултат от тясното взаимодействие, което хвърля нещата helter-skelter.

Въпросът е; способни ли са такива звездни мухоловки, които могат да чукат планети, комети и астероиди, както и да променят цели планетарни системи?

Бинарната звезда HD 106906 е домакин на мистериозен, асиметричен диск от кометен прах и гигантска екзопланета HD 106906 b, който се намира много далеч както от двоичния, така и от диска. Близки мухоловки от други звезди можеха гравитационно да смущат планетата и изследователите откриха, че двете ярки звезди в горната дясна част минават близо до HD 106906 преди около 3 мили години. (Пол Калас, UC Berkeley)

Астрономите от Университета Бъркли и Станфордския университет смятат, че са намерили доказателства за отговор на този въпрос в далечна двоична система, която обсъждат в нов документ, публикуван в The Astronomical Journal.

Във въпросната система - HD 106906, разположена на около 300 светлинни години от Земята в посока на съзвездието Крукс - планета, орбитираща млада двоична звезда, може би е била смутена от друга двойка звезди, които се пързаляха твърде близо до системата между 2 и 3 преди милиони години, скоро след като планетата се е образувала от въртящ се диск от прах и газ.

Ако бъде потвърдено, този аргумент за укрепване на звездата, който затваря звездни пропускания, помага да се извайват планетарни системи и може да се определи дали те притежават планети със стабилни орбити или не.

Пол Калас, преподавател по астрономия в UC Berkeley, казва: „Една от загадките, произтичащи от изучаването на екзопланети е, че виждаме системи, при които планетите са неправилно подравнени, въпреки че са родени в плосък, кръгъл диск.

„Може би космическото цунами е ударило тези системи и е пренаредило всичко за тях, но не сме имали доказателства. Нашата статия дава редки наблюдателни доказателства за един от тези мухоловки, които нежно влияят върху една от планетарните системи в галактиката. "

Астрономите вече търсят звездна муха в миналото на нашата Слънчева система, но тъй като това вероятно се е случило преди 4,6 милиарда години, повечето доказателства са изстинали. Звездната система, която астрономите са изследвали, идентифицирана само с числото HD 106906 и разположена на около 300 светлинни години от Земята в посока на съзвездието Крукс, е много млада, само на около 15 милиона години.

Преминаващи звезди може да са повлияли на нашата млада слънчева система, отчитайки отдалечените орбити на комети в облака на Оорт, обекти на пояса на Койпер като Седна и хипотетичната планета Девет. Ново проучване, публикувано от астрономите Робърт Де Роза и Пол Калас, представя откритието на две звезди, които летяха от бинарната звезда HD 106906, вероятно обяснявайки защо нейната далечна газова планета HD 106906 b остава в стабилна орбита, вместо да се превърне в междузвезден обект такъв като "Oumuamua (Пол Калас, UC Berkeley)

Звездна муха, звезди и планети номади

Калас - който изучава млади, новообразувани планетарни системи, за да се опита да разбере какво се е случило в първите години на нашата собствена слънчева система - за първи път се фокусира върху HD 106906 през 2015 г., след като беше установено, че има масивна планета в силно необичайна орбита.

Планетата, наречена HD 106906 b, има маса, приблизително 11 пъти по-голяма от тази на Юпитер, и тя обикаля около HD 106906 - наскоро беше разкрита като бинарна звезда - в орбита, 738 пъти по-широка от земната и наклонена на около 21 градуса от равнината на диск, който съдържа всички останали материали около звездата.

Калас използва както планетарния образ на Близнаци на телескопа Близнаци в чилийските Анди, така и космическия телескоп Хъбъл, за да разгледа по-отблизо HD 106906 и откри, че звездата също има копчен кометен колан. Странната орбита на планетата и фактът, че самият диск на прах е асиметричен, показва, че нещо е нарушило младата система.

Планетарният апарат Близнаци на телескопа Gemini South. На снимката GPI съдържа трите подобни на кутия компоненти, прикрепени към телескопа и висящи най-близо до етажа на обсерваторията. Други компоненти, подобни на кутия в телескопа, са други инструменти. (Мануел Паредес / Обсерватория Близнаци / AURA)

Калас и неговите колеги - включително Робърт Де Роза, бивш доктор на БК Беркли, който сега е изследовател в Института за астрофизика и космология на частиците в Канли на Станфорд - предложиха планетата да бъде изхвърлена от слънчевата си система чрез взаимодействие с друг, който все още -незична планета в системата или от минаваща звезда.

Калас и Де Роза сега вярват, че и двете се случиха: Планетата беше изритана в ексцентрична орбита, когато се приближи опасно до централната двоична звезда, сценарий, предложен през 2017 г. от теоретика Лаетисия Родет и нейните сътрудници от обсерваторията в Гренобъл във Франция.

Многократните гравитационни ритници от двоичното биха изхвърлили бързо планетата в междузвездното пространство, но преминаващите звезди са спасили планетата, като изтласкат орбитата си на по-безопасно разстояние от двоичното.

Космическата обсерватория в Гая им даде данните, необходими за тестване на хипотезата им. Gaia, стартирана през 2012 г. от Европейската космическа агенция, събира точни измервания на разстояние, положение и движение за 1,3 милиарда звезди в галактиката Млечен път, каталог 10 000 пъти по-голям от предшественика на Гея, Хипаркос.

Калас и Де Роза събраха информация за Гея за 461 звезди в същия клъстер като HD 106906 и изчислиха позициите си назад във времето - обърнаха космическия часовник, така да се каже - и откриха, че друга двоична звездна система може да се е приближила достатъчно близо преди 3 милиона години за промяна на планетарната система.

Предаване на художник от космическия телескоп Gaia (ESA)

Калас казва: „Това, което направихме тук, е всъщност да намерим звездите, които биха могли да дадат на HD 106906 b допълнителния гравитационен удар, втори ритник, така че да стане дълготраен, точно както хипотетична планета девет би била в нашата слънчева система. "

Те също така откриха, че бинарната звезда влезе по траектория, която се намираше на около 5 градуса от диска на системата, което прави още по-вероятно срещата да има силно и дълготрайно въздействие върху HD 106906.

Такива двойни ритници може да са важни за стабилизирането на планети, астероиди и комети около звезди. Както обяснява Калас: „Изучаването на планетарната система HD 106906 е все едно да се върнем назад във времето, за да наблюдаваме облака от корти на Оорт, който се формира около нашата млада звезда.

„Нашите собствени гигантски планети гравитационно изритаха безброй комети навън на големи разстояния. Мнозина бяха изхвърлени напълно, превръщайки се в междузвездни обекти като Оумуамуа, но други бяха повлияни от преминаващи звезди. Този втори ритник от звездна муха може да откъсне орбитата на кометата от всяка следваща среща с планетите, като я спаси от перспективата за изхвърляне. Тази верига от събития запази най-примитивния материал на слънчевата система в дълбоко замръзване, далеч от слънцето в продължение на милиарди години. "

Калас - който се надява, че бъдещите наблюдения, като например актуализиран каталог на измерванията на Gaia, ще изяснят значението на летежа на HD 106906 - казва: „Започнахме с 461 заподозрени и открихме двама, които бяха на мястото на престъплението.

„Точната им роля ще бъде разкрита, когато съберем повече доказателства.“

Оригинално изследване: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ab0109/meta

Коментари

Първоначално публикуван в sciscomedia.co.uk на 1 март 2019 г.