Kendte nære stjernemæssige stigninger i antal

En ny analyse af vores stjernernes kvarter afslører 7 gange så meget nærliggende stjernetrafik som tidligere kendt.

Astronomer er på jagt efter at finde fremragende hit-and-run stjerner, der sidestørrer vores solsystem, potentielt kaster haglforme af kometer indad og bruser vores planet med dødbringende affald.

Oort-skyen, der omslutter vores solsystem med måske billioner af iskolde genstande, strækker sig til måske 5 billioner miles (50.000 astronomiske enheder) fra Solen.

Tag Gliese 710, en orange dværgstjerne ca. 63 lysår væk i stjernebilledet Serpens, som et eksempel. Om 1, 3 millioner år vil det komme så tæt, at det vil passere inden for Oort-skyen den fjerne skal befolket af billioner af små, iskolde kroppe der ryger disse kometer fra deres bane og sender dem mod Jorden. Men det vil ikke være første eller sidste gang, en stjerne i nærheden har stavet problemer for vores planet.

Indtil for nylig kunne astronomer kun finde nogle få stjerner, der spiller billard med det ydre solsystem. Nu har Coryn Bailer-Jones (Max Planck Institute) brugt data fra Gaia-rumteleskopet til at spore stierne for 7 millioner nærliggende stjerner mellem 5 millioner år ind i fortiden og 5 millioner år i fremtiden der gør hans team i stand til at opdage 25 stjerner, der farer farligt tæt på hjemmet. Undersøgelsen vises på arXiv-fortryksserveren.

En strøm af stjerner

I 2017 skurede Bailer-Jones på samme måde Gaia s første dataudgivelse for at finde nærliggende stjernemøder. Men denne frigivelse var begrænset til 300.000 stjerner, hvilket gjorde det muligt for ham kun at få øje på to stjerner, der kom inden for ca. 3 lysår over en tidsperiode på 10 milliarder år. Kraften ved den anden dataudgivelse er en stigning i antallet, siger Bailer-Jones. Og ikke overraskende er hovedresultatet, at vi finder meget flere møder, end vi vidste om før. ”

Selvom den nye undersøgelse afslører 25 stjerner, der passerer inden for 3 lysår fra solsystemet, svinger ingen tættere end Gliese 710. Det er et resultat, der overraskede Eric Mamajek (Jet Propulsion Laboratory), som ikke var involveret i undersøgelsen.

Kunstnerens indtryk af, at Gaia kortlægger stjernerne på Mælkevejen.
ESA / ATG medialab; baggrund: ESO / S. Brunier

Men forfatterne er sikre på, at de 25 stjerner kun repræsenterer en del af de faktiske møder, der er sket i denne periode. ”De skraber stadig bare overfladen, ” er Mamajek enig. Det skyldes, at Gaia-satellitten fjerner stjerner med lav masse (som simpelthen er for svage til at se i øjeblikket) og stjerner med høj masse (som ofte er så lyse, at de mætter satellitens detektorer) - og dermed begrænser dataene til stjerner, der ligger mellem 0, 5 og 1, 3 gange solens masse.

Som sådan har teamet mistanke om, at de kun har set 15% af alle de møder, der sandsynligvis pummel vores solsystem. ”Det er et godt første skridt, men man skal ikke se på dette som det sidste ord, ” tilføjer Mamajek.

Når alt kommer til alt er Gaia-satellitten endnu ikke færdig med at kæmpe himlen. Bailer-Jones håber, at dens tredje dataudgivelse vil give ham mulighed for at analysere 50 millioner eller måske 100 millioner stjerner, hvilket øger masseområdet mod både lavere og højere masse. Det er vigtigt ikke kun fordi det øger antallet af kendte møder, men det vil også hjælpe teamet med bedre at vurdere den potentielle skade fra hvert møde.

Den perfekte storm - en, der forstyrrer Oort-skyen og sender kometer, der hviler mod Jorden - er skabt af stjerner, der ikke kun er i nærheden, men også massiv og langsomt bevægende. Bailer-Jones forventer ikke at opdage nogen mere nærgående massive stjerner - disse stjerner er sjældne og allerede godt studerede uden for Gaia. Han har imidlertid mistanke om, at antallet af kendte lavmasse stellar hit-and-run vil stige.

En stjerne med lav masse kan måske ikke virke som om den har magten til at vende vores verden på hovedet. Men overvej igen Gliese 710, som har en masse på ca. 70% af solen. ”Det er virkelig patetisk, ” siger Bailer-Jones. ”Men det kommer temmelig tæt på, og det går temmelig langsomt, så det har langt den største effekt af alle de stjerner, vi kender til.”

Så hans team kunne finde en stjerne eller en brun dværg, der er meget lavere i masse, men bevæger sig langsommere og kommer nærmere - hvilket giver den største trussel mod Jorden endnu.

Oprettelse af forbindelsen

Med flere data i fremtiden håber Bailer-Jones bedre at forstå, hvordan astrofysiske fænomener påvirker biologiske og geologiske begivenheder på Jorden - og finde et tæt møde, som umiskendeligt ville have vugget vores solsystem.

"Den hellige gral ville være at finde et gammelt krater og forsøge på en eller anden måde at forbinde det utvetydigt med en bestemt sag, " siger Bailer-Jones. Forestil dig at være i stand til at pege på en stjerne på nattehimlen og vide, at den forårsagede dinosaurernes død, tilføjer medforfatter Jan Rybizki (Max Planck Institute). Men husk, at dinosaurerne forsvandt for ca. 66 millioner år siden - 61 millioner år tidligere, end dataene i øjeblikket er i stand til at undersøge. Som sådan er Bailer-Jones og Rybizki stadig temmelig langt fra dette mål.

En kunstners opfattelse af Scholzs stjerne. Solen kan ses som en lys baggrundstjerne til venstre.
Michael Osadciw / University of Rochester

Det kan synes umuligt at forbinde stjernestatus med Jordens historie, men det kan tilsluttes solsystemet. Tag endnu et berygtet hit-and-run: Scholz's stjerne, der krydsede stier med Oort-skyen for 70.000 år siden, da mennesker og neandertalere delte planeten. Det er sandsynligt, at stjernen efterlod bevis for, at den er gået.

I en undersøgelse offentliggjort i den 1. maj månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society analyserede Carlos de la Fuente Marcos (Complutense University of Madrid) og hans kolleger stierne for mere end 300 små kroppe i vores solsystem. Holdet fandt, at tre dusin af disse kroppe ser ud til at stamme i retning af stjernebilledet Tvillingerne - det nøjagtige punkt, hvor Scholzs stjerne skummet Oort-skyen for alle disse år siden - når de tilfældigt skulle fordeles over himlen. Det er et mønster, der antyder, at stjernen kastede disse kometer ud af deres originale bane.

”Det var chokerende at se, ” siger Mamajek. ”Du binder solsystemets observationer sammen med observationer af disse stjerner, der er lysår væk. Det er forbløffende… vi kan faktisk se konsekvenserne af disse forbipasserende stjerners svæve gennem Oort-skyen. ”

Referencer:

CAL Bailer-Jones et al. “Nye stjernemøder opdaget i den anden Gaia-dataversætning.” ArXiv preprint-server.

CAL Bailer-Jones “Den fuldstændighedskorrigerede hastighed for stjernernes møder med solen fra den første Gaia-datarelease.” Astronomy & Astrophysics.

C. de la Fuente Marcos et al. ”Hvor solsystemet møder solkvarteret: mønstre i fordelingen af ​​stråler af observerede hyperboliske mindre organer.” Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society.