Was passiert, wenn junge Sterne aneinander vorbeiziehen? Laut einer neuen Studie, die nahe legt, dass unser Sonnensystem Kometen enthält, die vor 4,5 Milliarden Jahren von einem anderen Stern gestohlen wurden.
Ich liebe das Video oben. Es zeigt, was passiert, wenn zwei junge Sterne - immer noch umgeben von ihren Planeten- oder Planetenbausteinen - aufeinander treffen. Es basiert auf kürzlich durchgeführten Computersimulationen, die Teil einer kürzlich veröffentlichten Studie von Astrophysikern der Universität Zürich sind und beschreibt, wie unser Sonnensystem wahrscheinlich Kometen enthält, die vor 4,5 Milliarden Jahren von einem Stern gestohlen wurden, der sich unserer Sonne näherte. Sterne wie unsere Sonne werden in Gruppen geboren. Man geht davon aus, dass unsere Sonne etwa 4,5 Milliarden Jahre alt ist. Wir sprechen hier also von der sehr jungen Sonne, die gerade aus der Gas- und Staubwolke aufgetaucht ist, aus der sie und ihre Schwestersterne hervorgegangen sind. Die neue Studie besagt, dass, wenn sich zwei junge Sterne treffen, ihre umlaufenden Scheiben mische es durchbuchstäblich. Insbesondere die äußeren Planetesimale des kleineren Sterns werden durch seine massereicheren Geschwister stark gestört. Einige Planetesimale - Stücke aus felsigem oder eisigem Material - wechseln von einem Sternensystem zum anderen. Sie werden mit anderen Worten "gestohlen".
Und einige Planetesimale lassen beide Sternensysteme gänzlich zurück. Tom Hands, der die neue Studie leitete, erklärte:
bewirkt, dass ein Haufen von Planetesimalen ausgeworfen wird und wegfliegt, um Dinge wie „Oumuamua. Ich war überrascht über die Anzahl von ‘Oumuamua-ähnlichen frei schwebenden Objekten, die in einer Umgebung wie dieser in relativ kurzer Zeit erzeugt werden können.
"Oumuamua ist ein mittlerweile berühmtes Objekt unter Astronomen, die es bemerkten und 2017 begannen, seine Bewegung durch unser Sonnensystem zu verfolgen. Obwohl angenommen wird, dass es viele frei schwebende Objekte gibt, ist Oumuamua das einzige kleine interstellare Objekt, das sich in unserem Solar bewegt." System bisher. Es hängt weder an unserer Sonne noch an einem Stern. So erhielt es seinen Namen, der hawaiianisch für "ein Bote aus der Ferne, der zuerst ankommt" ist. Astronomen wissen nicht genau, woher "Oumuamua" kam. Über die neue Studie sagten Tom Hands und seine Kollegen:
… Es ist klar, dass frei schwebende Planetesimale, Kometen und Asteroiden in der Galaxie allgegenwärtig sein sollten.
Dieses Diagramm zeigt den Weg des interstellaren Objekts „Oumuamua - das erste bekannte interstellare Objekt, das unser Sonnensystem durchquert - als es Ende 2017 unserer Sonne entgegenfuhr, die Sonne umrundete und sich dann wieder nach außen zu bewegen begann. "Oumuamua hat im Mai 2018 die Entfernung der Jupiter-Umlaufbahn überschritten. Sie hat im Januar 2019 die Entfernung der Saturn-Umlaufbahn überschritten. Sie wird nach einigen Studien im Jahr 2022 eine Entfernung erreichen, die der Neptun-Umlaufbahn entspricht." Bild über SpaceTelescope.org.
Oumuamua machte Schlagzeilen, nachdem es im Oktober 2017 entdeckt wurde. Es wurden viele Theorien vorgeschlagen, um seinen Ursprung zu erklären, einschließlich der Möglichkeit, dass es sich um ein außerirdisches Raumschiff handelt.
Forscher der Universität Zürich verwendeten große Computersimulationen, um zu zeigen, wie Objekte im Oumuamua-Stil auf ihren einsamen Wegen durch den Raum positioniert werden können. Sie berechneten, was passiert, wenn mehrere junge Sterne zusammen in einem Sternhaufen geboren werden, so wie unsere Sonne vor 4,5 Milliarden Jahren angenommen wurde. Das meiste, was Astronomen nennen planetesimals - die Bausteine der Planeten - werden letztendlich zu Planeten, Kometen und Asteroiden, während die Sterne noch in den Kinderschuhen stecken. Aber nicht alle. Tom Hands kommentierte:
Der enge Kontakt mit anderen Sternen kann tiefgreifende Auswirkungen auf diese Planetensysteme haben.
Ich war auch überrascht über die Leichtigkeit, mit der Sterne in jungen Jahren Material von ihren herausragenden Geschwistern stehlen können.
Künstlerkonzept des zigarrenförmigen interstellaren Objekts „Oumuamua. Bild über ESA / Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser, NCCR PlanetS.
Sogar jetzt könnte unsere Sonne außerirdische Kometen behalten, die in diesen frühen Phasen von einem anderen Stern gestohlen wurden. Hände sagten:
Auch wenn wirklich fremdes Material vorhanden ist, ist wahrscheinlich nicht viel davon vorhanden. Aber wir könnten es anhand der seltsamen Umlaufbahnen erkennen, auf denen sich dieses Zeug befinden könnte.
Hands sagte, seine Forschung habe Relevanz für die laufende Suche nach einem neunten Planeten in unserem Sonnensystem, die auf einer ungeraden Anordnung von Bahnen kleiner Objekte im äußeren Sonnensystem beruht. Er sagte, die Ergebnisse seiner Studie legen nahe, dass ein großer, unsichtbarer neunter Planet nicht die einzige plausible Erklärung für diese beobachtete Ausrichtung ist. Hands kommentierte:
Die Menschen sollten offen sein, wenn sie überlegen, wie diese Dinge auf den Umlaufbahnen gelandet sein könnten, auf denen sie sich befinden.
Schließlich kommentierte er:
Dies ist das erste Mal, dass wir ein Gefühl dafür bekommen, wie sich die Clusterumgebung auf unseren Kuiper-Gürtel oder ähnliche Strukturen in exoplanetaren Systemen auswirkt
Und ich glaube nicht, dass er sich dort rühmt. Es scheint mir eine neuartige Forschung zu sein. Vor über vierzig Jahren, als ich anfing, über Astronomie zu schreiben, hörten wir manchmal Astronomen, dass Kometen in der Oort-Wolke von „vorbeiziehenden Sternen“ abgelöst und so in Richtung unserer Sonne geschleudert werden könnten. Ich habe mich immer gewundert welche vorbeiziehende Sterne und wann, und was ist da los Meines Wissens bezieht sich diese Studie nicht speziell auf Oort Cloud-Kometen. Es handelt sich jedoch um Objekte im Kuipergürtel, die sich in geringerem Abstand von unserer Sonne auch im äußeren Bereich unseres Sonnensystems befinden. Das Material von Oort Cloud und Kuiper Belt wäre sicherlich von einer Begegnung mit einem anderen Stern vor 4,5 Milliarden Jahren betroffen. Es ist großartig, endlich eine tatsächliche Simulation zu haben, die konkrete Bilder dieser lang diskutierten Begegnung liefert.
Übrigens - zu einem ganz anderen Thema - habe ich auf der Website von Tom Hands ein zweites supercooles Video gefunden, das ebenfalls auf seinen Computersimulationen basiert. Du könntest es auch genießen, also habe ich es unten gepostet. Es ist eine Exoplaneten-Visualisierung, die auf Daten aus dem Open Exoplanet Catalog basiert. Er beschrieb das Video unten als:
… Ein Vorbeiflug aller bekannten Exoplaneten um einzelne Sterne. Die Systeme sind nach der größten Halb-Hauptachse (Planet-Stern-Trennung) in jedem von ihnen geordnet, vom größten bis zum kleinsten. Die Systeme, an denen Sie zuerst vorbeifliegen, enthalten Planeten, die Hunderte oder sogar Tausende von Jahren benötigen, um ihre Sterne zu umkreisen, während sie am Ende nur Stunden oder Tage benötigen. Entwickelt, um dem Betrachter einen Überblick über die aktuelle Verbreitung von Exoplaneten zu geben.
Erstaunlich, richtig? Danke, Tom!
Sie finden Tom Hands on als @TomHandsPhysics.
Fazit: Eine neue Studie von Tom Hands und Kollegen der Universität Zürich legt nahe, dass unser Sonnensystem Kometen enthält, die vor 4,5 Milliarden Jahren von einem anderen Stern gestohlen wurden. Der interstellare Besucher Oumuamua könnte ein Beispiel für ein Objekt sein, das auf diese Weise aus seinem ursprünglichen Sonnensystem entfernt wurde. Laut dieser Studie könnte es in unserer Galaxie viele frei schwebende Objekte wie „Oumuamua“ geben.