Υπάρχει μια περίεργη σφαίρα μάζας στα εξωτερικά άκρα του ηλιακού χώρου.
Η πιο απομακρυσμένη περιοχή του ηλιακού μας συστήματος, μια σφαίρα από σκοτεινά, παγωμένα συντρίμμια έξω από τον Ποσειδώνα, είναι πολύ γεμάτη. Όλα αυτά έξω, πέρα από την προσιτότητα του αρχαίου δίσκου αερίου και σκόνης που σχημάτισε τους πλανήτες, δεν ταιριάζουν με επιστημονικά μοντέλα για το πώς σχηματίστηκε το ηλιακό σύστημα. Τώρα, ένα ζευγάρι ερευνητών έχει προσφέρει μια νέα ιδέα για αυτό το μακρινό μυστήριο: Ο ήλιος μας έχει ένα χαμένο δίδυμο. Και τα δύο αστέρια πέρασαν τα παιδικά τους χρόνια συλλέγοντας τα συντρίμμια που περνούσαν από τον διαστρικό χώρο, συσσωρεύοντας τις εξωτερικές περιοχές του ηλιακού συστήματος.
Δεν μπορούμε να δούμε αυτό το δίδυμο. Όπου κι αν είναι – αν υπήρχε ποτέ – ξέφυγε από την τροχιά του με τον ήλιο μας πριν από αιώνες. Τα δύο αστέρια θα είχαν κυκλώσει τον Γαλαξία πάνω από δώδεκα φορές από τότε, και μπορεί να έχουν καταλήξει σε εντελώς διαφορετικές περιοχές του διαστήματος. Αλλά ένα ρεκόρ αυτής της χαμένης επιρροής του διδύμου στο ηλιακό μας σύστημα μπορεί να παραμείνει στο νέφος μας Oort – μια μυστηριώδη γειτονιά κομητών και διαστημικών βράχων στα εξωτερικά όρια της επιρροής του ήλιου μας.
Το σύννεφο Oort είναι ένα παράξενο μέρος. Σε αντίθεση με τους πλανήτες και τους αστεροειδείς του εσωτερικού ηλιακού συστήματος, που βρίσκονται σε έναν απλό δίσκο γύρω από τον ήλιο, σχηματίζει μια κοίλη σφαίρα συντριμμιών που περικυκλώνει το ηλιακό σύστημα σε κάθε κατεύθυνση. Σε σύγκριση με τους εσωτερικούς πλανήτες, αυτά τα απομακρυσμένα drifters βιώνουν πολύ λίγο τη βαρύτητα του ήλιου , και θα μπορούσαν εύκολα να ωθούνται από τις τροχιές τους και στο διαστρικό διάστημα. Τα πιο απομακρυσμένα αντικείμενα σε αυτήν τη σφαίρα μόλις συνδέονται με τον ήλιο μας, παρασύρονται κατά 100.000 φορές πιο μακριά από τον ήλιο από τη Γη.
(Εικόνα: © ESO / L. Calçada)
“Αυτό είναι στην πραγματικότητα στο πλησιέστερο αστέρι, το Alpha Centauri”, δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Avi Loeb, αστροφυσικός του Χάρβαρντ. “Αν το Alpha Centauri έχει επίσης ένα σύννεφο Oort, εάν όλα τα αστέρια έχουν σύννεφα Oort, τότε όλα αγγίζουν ο ένας τον άλλον σαν μπάλες μπιλιάρδου και ο χώρος είναι γεμάτος μαζί τους.”
Το νέφος Oort μας είναι λιγότερο γεμάτο με μεγάλα αντικείμενα από ότι είναι το εσωτερικό ηλιακό σύστημα. Πετάξτε το σε ένα διαστημόπλοιο και είναι απίθανο να συναντήσετε τίποτα. Αλλά εξακολουθεί να φιλοξενεί πολύ περισσότερα πράγματα από ό, τι θα έπρεπε, είπε ο Loeb. Πιθανώς περίπου 100 δισεκατομμύρια μεμονωμένα αντικείμενα, κυρίως κομμάτια βράχου και πάγου, κατοικούν στο σύννεφο. Δεν μπορούμε να τα δούμε άμεσα, αλλά υπάρχουν πολλά στοιχεία για αυτούς: οι κομήτες που βυθίζονται στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα από το σύννεφο Oort σε τακτά χρονικά διαστήματα.
Υπάρχουν κάποιες ενδείξεις για ακόμη μεγαλύτερα πράγματα στο σύννεφο Oort. Εδώ και μερικά χρόνια, οι επιστήμονες που εξετάζουν τα γνωστά αντικείμενα πέρα από το σύμπλεγμα του Ποσειδώνα, έχουν προτείνει ότι μπορεί να υπάρχει ένας άγνωστος πλανήτης εκεί έξω που τους τραβά σε σχηματισμό. Αυτός ο πλανήτης 9 θα ήταν έως και 10 φορές βαρύτερος από τη Γη, αν και δεν έχει ακόμη δει. Όλη αυτή η μάζα πέρα από τον Ποσειδώνα προκαλεί προβλήματα στους αστρονόμους, δήλωσε ο Loeb. Το ίδιο ισχύει και για το γεγονός ότι το σύννεφο Oort σχηματίζει μια σφαίρα, όταν όλοι οι πλανήτες και οι αστεροειδείς στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα φαίνεται να έχουν σχηματιστεί από έναν επίπεδο δίσκο σκόνης και αερίου.
“Το ερώτημα είναι: Πώς δημιουργήθηκε;” Ο Loeb είπε στο Live Science. “Η δημοφιλής άποψη είναι ότι ίσως ήταν διασκορπισμένοι από το δίσκο που έφτιαξε τους πλανήτες.”
Υπάρχουν ορισμένα αντικείμενα στο σύννεφο που προήλθαν σαφώς από το εσωτερικό ηλιακό σύστημα, είπε ο Loeb. Όμως, τα μεγάλα αντικείμενα σε αυτόν τον παχύ “διασκορπισμένο δίσκο” αποτελούν μόνο ένα κλάσμα – περίπου το 1/50 – του συνολικού αριθμού μεγάλων αντικειμένων που βρίσκονται σε τροχιά πέρα από τον Ποσειδώνα. Και οι προσομοιώσεις σχηματισμού νέφους Oort που έχουν όλα τα αντικείμενα που προέρχονται από το εσωτερικό ηλιακό σύστημα υποδηλώνουν ότι πρέπει να έχει κάπου μεταξύ του ενός τρίτου και του δέκατου του αριθμού των μεγάλων αντικειμένων που φαίνεται να κατέχει.
“Δεν μπορείτε εύκολα να εξηγήσετε τον μεγάλο αριθμό αντικειμένων cloud Oort με αυτόν τον τρόπο”, δήλωσε ο Loeb.
Και αν υποθέσετε ότι υπάρχει ένας μεγάλος πλανήτης σε τροχιά εκεί έξω, το γεμάτο σύννεφο Oort γίνεται ακόμη πιο δύσκολο να εξηγηθεί.
Σε αυτήν την περίπτωση, μαζί με τον συχνό συνεργάτη του, προπτυχιακό του Χάρβαρντ Amir Siraj, ο Loeb πρότεινε ότι ο ήλιος μπορεί να έχει συνεργαστεί με ένα χαμένο δίδυμο για να συλλάβει αντικείμενα που περνούν από βαθύ διάστημα.
Η θεωρία έχει ως εξής: Οι αστρονόμοι συμφωνούν ήδη ότι ο ήλιος, όπως και τα περισσότερα αστέρια, πιθανότατα σχηματίστηκε σε ένα σφιχτό σύμπλεγμα με πολλά άλλα αστέρια σε μια γαλαξιακή τσέπη σκόνης και αερίου. Αυτό το αστρικό φυτώριο ήταν πιθανότατα γεμάτο από αδίστακτα αντικείμενα – διαστρικούς κομήτες και ίσως βαρύτερα πράγματα όπως πλανήτες. Αλλά από μόνη της, η βαρύτητα του ήλιου πιθανώς δεν ήταν αρκετά ισχυρή για να τραβήξει τόσα πολλά από αυτά τα αντικείμενα σε τροχιές Oort.
Τι γίνεται όμως αν ο ήλιος και ένα άλλο αστέρι περιστρέφονται γύρω από το άλλο; Ρίξτε αυτό το δυαδικό σύντροφο στο μείγμα και ο υπολογισμός αλλάζει. Υποθέτοντας ότι τα δύο αστέρια είχαν περίπου το ίδιο μέγεθος και περιστράφηκαν σε τροχιά μεταξύ τους σε 1.000 φορές την απόσταση μεταξύ της Γης και του ήλιου (περίπου 1,5% ενός έτους φωτός), η συλλογική τους βαρύτητα θα μπορούσε να είχε σπάσει κομμάτια βράχου και πάγου από το διαστρικό μέσο. . Μέχρι τη στιγμή που ο ήλιος και τα δίδυμά του απομακρύνθηκαν – οι τροχιές τους πιθανότατα είχαν σπάσει από μια στενή συνάντηση με ένα τρίτο αστέρι – ο καθένας θα είχε τυλιχτεί σε ένα σύννεφο Oort πολύ πιο παχύ από αυτό που ο ήλιος και τα δίδυμά του θα είχαν συλλάβει μόνα τους.
Υπάρχουν μερικά ωραία πράγματα για αυτήν τη θεωρία, είπε ο Loeb. Εξηγεί τακτοποιημένα όχι μόνο τον αριθμό των αντικειμένων στο σύννεφο Oort αλλά και το σχήμα του. Τα αντικείμενα που μπήκαν τυχαία από το βαθύ διάστημα θα είχαν σχηματίσει μια σφαίρα γύρω από τον ήλιο όπως βλέπουμε, όχι έναν δίσκο.
Εάν οι Loeb και Siraj είναι σωστοί, τότε οι αστρονόμοι πιθανότατα έχουν υποτιμήσει τον αριθμό των πραγματικά τεράστιων αντικειμένων στο σύννεφο Oort. Με έναν δυαδικό σύντροφο, ο ήλιος θα έπρεπε να έχει συλλάβει όχι μόνο τον υποθετικό πλανήτη 9 από το σμήνος γέννησής του, αλλά πολλούς νάνους πλανήτες – αντικείμενα όπως ο Ceres και ο Πλούτωνας από το εσωτερικό ηλιακό σύστημα – που θα περιστρέφονταν ακόμη σε αυτό το μακρινό μέρος του χώρου.
Αυτήν τη στιγμή, δεν υπάρχουν στοιχεία για αυτούς τους νάνους πλανήτες. Αλλά το αμυδρό και μακρινό σύννεφο Oort εξακολουθεί να είναι τόσο άσχημα κατανοητό ότι η απουσία τους στα δεδομένα δεν προκαλεί έκπληξη, δήλωσε ο Loeb.
Και το Τηλεσκόπιο Large Synoptic Survey (LSST), που πρόκειται να ολοκληρωθεί στη Χιλή το 2021, θα σαρώσει τον ουρανό με άνευ προηγουμένου λεπτομέρεια μόνο για αυτά τα είδη σκοτεινών, μακρινών αντικειμένων, είπε ο Loeb. Εάν η πρώτη μακρά σάρωση του LSST αποκαλύψει τον πλανήτη 9 και έναν μεγάλο πληθυσμό πρόσθετων πλανητών νάνων στο σύννεφο Oort που θα υποδηλώνουν έντονα ότι το ηλιακό μας σύστημα κάποτε είχε ένα δίδυμο, είπε.
Όπου και αν κατέληγε αυτό το αστρικό δίδυμο, αν υπήρχε, δεν θα το ξαναβρούμε ποτέ, είπε ο Loeb. Τα πάντα στον Γαλαξία μας έχουν αναδευτεί πάρα πολλές φορές από τη διάλυση του αρχικού συμπλέγματος γέννησης του ήλιου μας, πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αλλά μπορούμε να φανταστούμε πώς θα μοιάζει: όχι ένας δεύτερος ήλιος, γιατί ακόμη και όταν τα αστέρια ήταν αδελφοποιημένα, ήταν ακόμη μακριά μεταξύ τους. Αντ ‘αυτού, θα μπορούσε να φαινόταν σαν ένας πολύ φωτεινός πλανήτης, που κινείται πολύ αργά στον ουρανό.