Un program TV de succes, cum ar fi „Antiques Roadshow”, îi atrage pe telespectatori cu un apel universal. Cine nu ar dori să găsească bogății secrete în mansarda sau subsolul lor? Dar picturile rare și bijuteriile moștenitoare nu sunt singurele obiecte valoroase care așteaptă să fie descoperite. Comorile cosmice stau de asemenea ascunse pe tărâmul vast al spațiului exterior. Printre cele mai apreciate dintre aceste comori se numără planetele care s-au format în jurul altor stele.
Astronomii tocmai au câștigat un indiciu important pentru a-și ghida vânătoarea spre lumile extrasolare. Și acel indiciu indică cele mai improbabile locuri, curtea noastră.
„Este posibil ca unele dintre obiectele din sistemul nostru solar să se formeze de fapt în jurul unei alte stele”, spune astronomul Scott Kenyon (Smithsonian Astrophysical Observatory).
Cum s-au alăturat aceste lumi adoptate în familia noastră solară? Au ajuns printr-un comerț interstelar care a avut loc cu mai bine de 4 miliarde de ani în urmă, când o stea îndepărtată a trecut de sistemul nostru solar. Conform calculelor făcute de Kenyon și astronomul Benjamin Bromley (Universitatea din Utah) și publicate în 2 decembrie 2004, Nature, gravitația Soarelui a extras obiecte de dimensiuni asteroide de la steaua vizitatoare. În același timp, steaua a tras materialul de la nivelul exterior al sistemului nostru solar în înțelegerea sa.
„Este posibil să nu fi existat un schimb egal, dar cu siguranță a existat un schimb”, spune Bromley.
O perie apropiată
Kenyon și Bromley au ajuns la această concluzie surprinzătoare, în timp ce lucrau pentru a explica obiectul mister Sedna, o lume aproape la fel de mare ca Pluto, dar situată mult mai departe de Soare. Descoperirea Sednei în 2003 a dat dovadă de astronomi din cauza orbitei sale neobișnuite - un oval de 10.000 de ani, a cărui apropiere cea mai apropiată de Soare, 70 de unități astronomice, este cu mult peste orbita Neptunului. (O unitate astronomică, prescurtată A.U., este distanța medie între Pământ și Soare, sau aproximativ 93 de milioane de mile.)
Înțelegerea Sedna este o provocare, deoarece orbita sa este departe de influența gravitațională a altor planete din sistemul nostru solar. Cu toate acestea, gravitatea unei stele care trece poate trage obiecte dincolo de orbita Neptunului, în centura Kuiper, pe orbite precum Sedna. Kenyon și Bromley au efectuat simulări computerizate detaliate pentru a arăta cum s-a produs probabil această zburătoare stelară.
Zborul trebuie să fi îndeplinit două cerințe cheie. În primul rând, steaua trebuie să fi stat suficient de departe încât să nu perturbe orbita aproape circulară a lui Neptun. În al doilea rând, întâlnirea trebuie să se fi întâmplat destul de târziu în istoria sistemului nostru solar că obiectele asemănătoare Sedna au avut timp să se formeze în Centura Kuiper.
Kenyon și Bromley sugerează că aproape coliziunea s-a produs atunci când Soarele nostru avea cel puțin 30 de milioane de ani și, probabil, nu mai mult de 200 de milioane de ani. O distanță de zbor până la 150-200 A.U. ar fi suficient de aproape pentru a perturba Centura Kuiper exterioară fără a afecta planetele interioare.
Conform simulărilor, gravitația stelei trecătoare ar curge sistemul solar exterior dincolo de aproximativ 50 A.U., chiar dacă gravitația Soarelui nostru a atras unele dintre planetoidele extraterestre. Modelul explică atât orbita Sedna, cât și marginea exterioară ascuțită observată a centurii noastre Kuiper, în care puține obiecte se află peste 50 A.U.
„O apropiere de la o altă stea rezolvă două mistere simultan. Acesta explică atât orbita Sedna, cât și marginea exterioară a centurii Kuiper ”, spune Bromley.
Un loc de naștere înghesuit
Dar de unde a venit o astfel de stea și unde a mers? Întrucât zborul cu avionul s-a întâmplat cu mai bine de 4 miliarde de ani în urmă, orice suspecți au scăpat de mult timp de cartierul Soarelui. Nu există nicio modalitate practică de a găsi vinovatul astăzi.
Originea vizitatorului poate părea la fel de mistificatoare, deoarece Soarele trăiește în prezent într-o regiune rară din Calea Lactee. Cel mai apropiat vecin este la o distanță de 4 ani-lumină, iar întâlnirile apropiate stelare sunt în mod corespunzător rare. Cu toate acestea, o coliziune aproape ar fi mult mai probabilă pentru un tânăr Soare dacă s-ar fi născut într-un grup de stele dens, după cum sugerează probe recente.
„Credem că 90% din toate stelele se formează în grupuri cu câteva sute până la câteva mii de membri”, spune astronomul Charles Lada (Centrul pentru Astrofizică Harvard-Smithsonian). „Cu cât clusterul este mai dens, cu atât este mai probabil șansa unei întâlniri între stelele membre.”
„Această lucrare este o dovadă importantă a faptului că Soarele s-a format aproape de alte stele”, adaugă el.
Căutarea lumilor adoptate
Simulațiile lui Kenyon și Bromley indică faptul că mii sau, probabil, milioane de obiecte străine ale centurii Kuiper au fost dezbrăcate de steaua trecătoare. Cu toate acestea, niciunul nu a fost încă identificat în mod pozitiv. Sedna este probabil casă, nu este capturată. Printre cunoscutele Obiecte ale centurii Kuiper, o rocă înghețată denumită 2000 CR105 este cel mai bun candidat pentru captura, având în vedere orbita sa neobișnuit de eliptică și extrem de înclinată. Însă numai detectarea obiectelor cu orbite înclinate la mai mult de 40 de grade din planul sistemului solar va rezolva cazul prezenței planetelor extrasolare în curtea noastră.
Următorul obiectiv al lui Kenyon și Bromley este să estimeze densitatea cerului obiectelor capturate, astfel încât să poată face un sondaj pentru a găsi astfel de lumi adoptate.
„În principiu, telescoape mari precum Telescopul MMT [un observator comun Smithsonian / University of Arizona] le pot găsi dacă sunt suficient de numeroase”, spune Kenyon.
Calculele raportate aici au fost făcute folosind aproximativ 3.000 de cpu-zile de timp la computer la centrul de supercomputing din Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
Cu sediul central în Cambridge, Mass., Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică (CfA) este o colaborare comună între Smithsonian Astrophysical Observatory și Harvard College Observatory. Oamenii de știință CfA, organizați în șase divizii de cercetare, studiază originea, evoluția și soarta finală a universului.
Sursa originală: Comunicat de presă Harvard CfA
