Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Wokół Słońca krążyła kiedyś inna gwiazda? Nowa teoria wyjaśnia istnienie Planety X i Obłoku Oorta

Recommended Posts

Astrofizycy z Uniwersytetu Harvarda opublikowali na łamach The Astrophysical Journal Letters teorię, zgodnie z którą Słońce było kiedyś częścią układu podwójnego. Nasza gwiazda miała krążącego wokół niej towarzysza o podobnej masie. Jeśli teoria ta zostanie potwierdzona, zwiększy to prawdopodobieństwo istnienia Obłoku Oorta w takim kształcie, jak obecnie przyjęty i będzie można uznać teorię mówiącą, że tajemnicza Dziewiąta Planeta (Planeta X) została przez Układ Słoneczny przechwycona, a nie uformowała się w nim.

Autorzy nowej teorii – profesor Avi Loeb i jego student Amir Siraj – postulują, że obecność towarzysza Słońca w klastrze, w którym gwiazdy się uformowały, pozwala wyjaśnić istnienie Obłoku Oorta. Naukowcy mówią, że dotychczasowe teorie pozostawiały wiele niewyjaśnionych zagadnień związanych z Obłokiem Oorta. Przyjęcie, że Słońce było częścią układu podwójnego, pozwala wyjaśnić liczne wątpliwości. Tym bardziej, że nie jest to wcale nieprawdopodobne. Większość gwiazd podobnych do Słońca zaczyna życie w układach podwójnych, mówią uczeni.

Jeśli Obłok Oorta rzeczywiście został utworzony z obiektów przechwyconych dzięki pomocy towarzysza Słońca, to będzie to niosło istotne implikacje dla naszego rozumienia uformowania się Układu Słonecznego. Układy podwójne znacznie efektywniej przechwytują różne obiekty niż pojedyncze gwiazdy. Jeśli Obłok Oorta rzeczywiście tak się utworzył, będzie to znaczyło, że Słońce miało towarzysza o podobnej masie, stwierdza Loeb.

Przyjęcie teorii o układzie podwójnym ma też znaczenie dla wyjaśnienia pojawienia się życia na Ziemi. Obiekty z zewnętrznych części Obłoku Oorta mogły odgrywać istotną rolę historii Ziemi. Mogły dostarczyć tutaj wodę i spowodować zagładę dinozaurów. Zrozumienie ich pochodzenia jest bardzo ważne, przypomina Siraj.

Obaj naukowcy podkreślają, że ich teoria ma też znacznie dla wyjaśnienia zagadki Planety X. Dotyczy to nie tylko Obłoku Oorta ale również ekstremalnie dalekich obiektów transneptunowych, takich jak Dziewiąta Planeta. Nie wiadomo, skąd one pochodzą, jednak nasz model przewiduje, że jest więcej obiektów o orbitach takich jak Dziewiąta, stwierdza Loeb.

Obecnie nie posiadamy instrumentów, które pozwoliłyby zaobserwować Obłok Oorta czy Dziewiątą Planetę. Jednak już w przyszłym roku ma zacząć działać Vera C. Rubin Observatory (VRO). Będzie ono w stanie zweryfikować istnienie Dziewiątej Planety. Jeśli VRO potwierdzi, że Dziewiąta Planeta istnieje i została przechwycona oraz zaobserwuje podobnie przechwycone planety karłowate, wtedy model binarny zyska przewagę nad obecnymi teoriami o początkach Słońca, mówi Siraj.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie z University of Warwick są współodkrywcami nowej klasy planet – ultragorących Neptunów. Co interesujące, pierwszy przedstawiciel tej klasy został znaleziony został w miejscu, gdzie planety rozmiarów Neptuna rzadko są znajdowane.
      Pierwszy ultragorący Neptun został odkryty w pobliżu gwiazdy LTT 9779. Obiega on ją w ciągu zaledwie 19 godzin. Jak obliczyli naukowcy, temperatura na powierzchni planety wynosi ponad 1700 stopni Celsjusza.
      Przy takiej temperaturze ciężkie pierwiastki jak żelazo mogą być jonizowane w atmosferze. To zaś stwarza unikatową okazję do badania składu chemicznego planet spoza Układu Słonecznego.
      Planeta LTT 9779B ma masę dwukrotnie większą od masy Neptuna, i jest o niego nieco większa. Ma zatem podobną gęstość. Stąd naukowcy wnioskują, że samo jej jądro ma masę 28 mas Ziemi, a jej atmosfera stanowi około 9% masy planety.
      Sam system liczy sobie 2 miliard y lat i ze względu na intensywne promieniowanie z gwiazdy nie należy planeta nie utrzyma swojej atmosfery zbyt długo.
      LTT 9779 to gwiazda podobna do Słońca położona w odległości 260 lat świetlnych od Ziemi. Jest bardzo bogata w metale, w jej atmosferze znajduje się dwukrotnie więcej żelaza niż w atmosferze Słońca. To zaś może wskazywać, że krążąca wokół niej planeta była w przeszłości znacznie większym gazowym olbrzymem, gdyż „lubią one” gwiazdy z dużą ilością żelaza.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Czarnych dziur nie możemy bezpośrednio obserwować. Widzimy jednak gaz i pył, które świecą, gdy są przez nie wchłaniane. Wciągana do czarnej dziury materia wiruje na podobieństwo wody wpływającej do dziury, a nad i pod dziurą pojawia się tzw. korona, zbudowana z jasno świecącego ultragorącego gazu. Przed dwoma laty astronomowie ze zdumieniem zaobserwowali, że korona czarnej dziury w galaktyce 1ES 1927+654 szybko zniknęła, a później równie szybko jest pojawiła.
      Korony czarnych dziur mogą zmieniać jasność nawet 100-krotnie. Jednak w naszym przypadku doszło do bezprecedensowego wydarzenia. W ciągu zaledwie 40 dni jasność korony zmniejszyła się 10 000 razy. Niemal natychmiast korona zaczęła świecić coraz mocniej i po kolejnych 100 dniach jej blask był 20-krotniej silniejszy niż przed przygasaniem.
      Jako, że blask korony jest bezpośrednio związany z materią wchłanianą przez czarną dziurę, zaobserwowane zjawisko świadczyło o tym, że źródło materii zostało odcięte. Jednak co mogło być przyczyną tak spektakularnego wydarzenia?
      Międzynarodowy zespół astronomów z Izraela, USA, Wielkiej Brytanii, Chin, Kanady i Chile uważa, że przyczyną czasowego zniszczenia korony była zabłąkana gwiazda. Znalazła się ona zbyt blisko czarnej dziury i została rozerwana przez siły pływowe. Jej szybko poruszające się szczątki mogły spaść na dysk gazu otaczającego dziurę i chwilowo go rozproszyć.
      Zwykle nie obserwujemy tak dużych zmian w dysku akrecyjnym czarnej dziury, mówi główny autor badań, profesor Claudio Ricci z chilijskiego Uniwersytetu im. Diego Portalesa. To było tak dziwne, że początkowo sądziliśmy, iż coś jest nie tak z naszymi danymi. Gdy stwierdziliśmy, że są one prawidłowe, poczuliśmy dużą ekscytację. Nie mieliśmy jednak pojęcia, z czym mamy do czynienie. NIkt, z kim rozmawialiśmy, nie obserwował wcześniej takiego zjawiska.
      Hipotezę o rozerwanej gwieździe wzmacnia fakt, że kilka miesięcy przed zniknięciem korony zauważono, że dysk akrecyjny badanej czarnej dziury nagle pojaśniał w paśmie widzialnym. Być może był to wynik pierwszego zderzenia z resztkami gwiazdy.
      Najnowsze odkrycie jest również o tyle cenne, że naukowcy mogli całe zjawisko obserwować w czasie rzeczywistym. Oczywiście uwzględniając fakt, że galaktyka 1ES 1927+654 znajduje się w odległości 300 milionów lat świetlnych od Ziemi. Kiedy bowiem obserwatoria doniosły o pojaśnieniu dysku akrecyjnego zespół Ricciego zaczął obserwować czarną dziurę za pomocą kilku narzędzi. Wykorzystano teleskop NICER znajdujący się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, Neil Gehrels Swift Observatory, NuSTAR oraz XMM-Newton. Wszystkie one zapewniały ciągły napływ danych przez wiele miesięcy, co pozwoliło na obserwowanie zniknięcia i pojawienia się korony.
      Autorzy badań nie wykluczają, że mogą istnieć inne wyjaśnienia obserwowanego zjawiska. Podkreślają, że jedną z wyróżniających się cech tego, co obserwowali był fakt, że spadek jasności korony nie był liniowy. Zmiany zachodziły w różnym tempie, czasami jasność korony spadała 100-krotnie w czasie zaledwie 8 godzin. Wiadomo, że korony czarnych dziur mogą tak bardzo zmieniać jasność, jednak w znacznie dłuższym czasie. Tak dramatyczne skoki, do których dochodziło całymi miesiącami, to coś niezwykłego.
      Te dane wciąż stanowią zagadkę. Ale to niezwykle ekscytujące, gdyż oznacza, że uczymy się czegoś nowego o wszechświecie. Sądzimy, że hipoteza o gwieździe jest dobra, ale wiemy, że jeszcze przez długi czas będziemy to analizowali, mówi współautor badań profesor Erin Kara z MIT.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy korzystający z Very Large Telescope (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego poinformowali o... zniknięciu masywnej niestabilnej gwiazdy znajdującej się w jednej z galaktyk karłowatych. Naukowcy sądzą, że gwiazda stała się mniej jasna i przesłonił ją pył. Inna możliwa interpretacja jest taka, zapadła się tworząc czarną dziurę, bez stworzenia supernowej. Jeśli się to potwierdzi, będzie to pierwsza bezpośrednia obserwacja tak dużej gwiazdy kończącej życie w taki sposób, mówi doktorant Andrew Allan z Trinity College Dublin.
      W latach 2001–2011 różne grupy astronomów obserwowały w Galaktyce Kinman niezwykłą masywną gwiazdę. Wielokrotne obserwacje potwierdziły, że znajduje się ona na ostatnich etapach ewolucji. Allan i prowadzony przez niego międzynarodowy zespół naukowy z Irlandii, Chile i USA chcieli więcej dowiedzieć się o życiu masywnych gwiazd. Gdy jednak w 2019 roku skierowali VLT na gwiazdę, tej nie było tam, gdzie spodziewali się ją znaleźć.
      Galaktyka karłowata Kinman znajduje się w odległości około 75 milionów lat świetlnych od Ziemi w Konstelacji Wodnika. To zbyt duża odległość, by można było obserwować pojedyncze gwiazdy. Jednak możliwe jest odkrycie sygnatur niektórych z nich. Przez 10 lat kolejni astronomowie widzieli dowody, że znajduje się w niej gwiazda zmienna typu S Doradus. Tego typu gwiazdy są bardzo niestabilne, są ostatnim etapem życia gwiazd, których początkowa masa jest co najmniej 85 razy większa od masy Słońca. Żyją krótko i są niezwykle jasne. Gwiazda z Kinmana była 2,5 miliona razy jaśniejsza od Słońca.
      Allan i jego zespół stwierdzili, że gwiazda zniknęła. Byłoby czymś niezwykłym, gdyby tak masywna gwiazda zniknęła i nie pozostałaby po niej jasna supernowa, przyznaje Allan. Naukowcy zaczęli szukać gwiazdy. Wykorzystali w tym celu VLT oraz spektrograf ESPRESSO. Nic nie znaleźli. Użyli również instrumentu X-shooter. I dalej nic. Następnie zabrali się za analizę wieloletnich danych pochodzących z różnych źródeł.
      Dane pokazały, że w Galaktyce Kinman doszło do okresu intensywnych rozbłysków, które zakończyły się po roku 2011. Wiadomo, że gwiazdy zmienne typu S Doradus mogą pod sam koniec życia doświadczać silnych rozbłysków i znacznej utraty masy, a po tym procesie ich jasność dramatycznie spada.
      Naukowcy proponują dwa wyjaśnienia tego zjawiska oraz braku supernowej. Według pierwszego scenariusza po serii rozbłysków i utracie masy gwiazda znacznie straciła na jasności i może być częściowo przesłonięta pyłem. Drugie wyjaśnienie mówi o zapadnięciu się gwiazdy i powstaniu czarnej dziury. To byłoby niezwykłe, gdyż zgodnie z obowiązującymi obecnie teoriami, większość masywnych gwiazd kończy życie jako supernowa.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Planety powstają wokół młodych gwiazd znacznie szybciej, niż sądzono. Z nowych badań wynika, że formują się one w czasie krótszym niż 500 000 lat. Spostrzeżenie to może rozwiązać problem trapiący astronomów od 2018 roku, kiedy to zauważono, że w miejscach tworzenia się planet jest zbyt mało, by mogły się one narodzić.
      Uchwycenie tworzącej się planety jest bardzo trudne, gdyż jej gwiazda i otaczający ją dysk protoplanetarny dają znacznie silniejszy sygnał niż rodząca się niewielka planeta.
      Autorzy wcześniejszych badań, chcąc sprawdzić, jak dużo materiału znajduje się w dysku protoplanetarnym, wykorzystywali Atacama Large Milimeter/submilimeter Array (ALMA) i badali dyski wokół gwiazd liczących sobie od 1 do 3 milionów lat. Uzyskane wyniki wskazywały, że masa dysku nie pozwala na utworzenie nawet jednej planety wielkości Jowisza. To zaś wskazywało, że albo astronomowie nie dostrzegają jakiegoś rezerwuaru materii, albo powinni przyjrzeć się jeszcze młodszym gwiazdom.
      Autor najnowszych badań, Łukasz Tychoniec, student z Leiden Observatory, uznał, że zamiast szukać zaginionej masy, trzeba badać młodsze gwiazdy. Wraz z kolegami wykorzystał ALMA oraz Very Large Array (VLA) i za ich pomocą przyjrzał się 77 protogwiazdą z obłoku molekularnego Perseusza. To gigantyczny region formowania się gwiazd, który znajduje się w odległości zaledwie 1000 lat świetlnych od Ziemi. Obserwowane przez Tychońca gwiazdy miały od 100 do 500 tysięcy lat.
      Obserwacje wykazały, że dyski protoplanetarne tak młodych gwiazd zawierają o cały rząd wielkości więcej materiału niż dyski gwiazd starszych o zaledwie 1–2 miliony lat.
      Astrofizyk Megan Andsell z NASA mówi, że fakt przeprowadzenia badań na dużej próbce gwiazd oraz wykorzystanie dwóch narzędzi, które działają w nieco innych długościach fali, powoduje, iż badania Tychońca wnoszą znaczący wkład w zrozumienie formowania się planet. Uczona zauważa jednak, że byłoby lepiej zbadać regiony formowania się gwiazd w różnych obłokach molekularnych, gdyż być może w obłoku Perseusz panują wyjątkowe warunki środowiskowe.
      Tychoniec zapowiada, że wraz z zespołem ma zamiar bardziej szczegółowo przyjrzeć się jeszcze większej liczbie młodych gwiazd.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gdy pod koniec 2017 roku astronomowie zaobserwowali w Układzie Słonecznym obiekt o niezwykłym wydłużonym kształcie, niektórzy zaczęli snuć fantazje o odwiedzającym nas statku Obcych. Z czasem obiekt zyskał oficjalną nazwę 1I/Oumuamua i pojawiło się kilka – naukowych tym razem – hipotez na temat jego pochodzenia. W międzyczasie Oumuamua zniknął nam z pola widzenia. Teraz astronomowie z University of Chicago i Yale University wysunęli interesującą hipotezę mówiącą, czym jest tajemniczy gość.
      To zamrożona góra molekularnego wodoru, mówi Darryl Seligman z UChicago. Taka hipoteza wyjaśnia wszystkie jego właściwości. A jeśli jest prawdziwa, to prawdopodobnie nasza galaktyka jest pełna podobnych obiektów.
      Oumuamua przyciągał uwagę nie tylko wydłużonym kształtem, ale też sposobem poruszania się. Obiekt wyraźnie przyspieszał w sposób, którego nie można było wyjaśnić oddziaływaniem grawitacyjnym Słońca czy planet. W podobny sposób przyspieszają komety, ale w ich przypadku jest to spowodowane odparowywaniem lodu pod wpływem oddziaływania Słońca, co skutkuje pojawieniem się długiego ogona komety. Za Oumuamua nie zaobserwowano ogona.
      W ubiegłym roku Seligman oraz naukowcy z Yale i Caltechu wykazali jednak, że mogła być to kometa, której ogon był niewidoczny w teleskopach. Naukowcy zaczęli więc badać, jaka substancja mogłaby tworzyć niewidoczny ogon. Znali pozycję Oumuamua, widzieli, jak szybko się porusza i byli w stanie obliczyć, ile energii ze Słońca docierało do obiektu w każdym momencie. Sprawdzili więc listę pierwiastków pod kątem takiego, który poddany oddziaływaniu Słońca uwalniałby się z obiektu, nadając mu przyspieszenie. Jedynym rodzajem zestalonego pierwiastka, który wyjaśnia ruch Oumuamua jest molekularny wodór, mówi Seligman.
      Molekularny wodór powstaje w temperaturach nieco tylko wyższych od zera absolutnego. Pierwiastek nie odbija światła i nie emituje go gdy jest spalany. Zatem teleskopy nie są w stanie go zaobserwować.
      Fakt, ze zobaczyliśmy jeden taki obiekt, oznacza, że jest ich olbrzymia liczba. Galaktyka musi być pełna takich ciemnych wodorowych gór lodowych. To niesamowite, cieszy się Seligman.
      Istnieje niewiele miejsc, gdzie takie góry mogą powstawać. Są nimi gęste jądra obłoków molekularnych. To w takich miejscach powstają gwiazdy. Nie potrafimy zajrzeć do wnętrza obłoków, więc możliwość przechwycenia i zbadania obiektu takiego jak Oumuamua byłaby prawdziwą kopalnią wiedzy dla naukowców. To byłaby najbardziej dziewicza materia w galaktyce. To tak, jakby galaktyka zrobiła ją na zamówienie, a kurier by ją dostarczył, mówi Seligman.
      Hipoteza o górze zestalonego wodoru wyjaśnia też niezwykły kształt Oumuamua. Góra, pod wpływem promieniowania kosmicznego z czasem traciła zewnętrzne warstwy. Zachodził proces podobny do tego, jak zużywa się kostka mydła. Z czasem staje się coraz cieńsza. Oumuamua podróżowała przez przestrzeń kosmiczną przez miliony lat, aż trafiła do Układu Słonecznego. Spotkanie z jego zewnętrznymi częściami, a później podróż w kierunku Słońca były dla góry bardzo dramatycznymi momentami. Prawdopodobnie to właśnie Układ Słoneczny w największym stopniu nadał górze jej obecny kształt.
      W 2022 roku ma zostać uruchomione Vera C. Rubin Observatory, najpotężniejsze obserwatorium astronomiczne na Ziemi. Jeśli w pobliżu Ziemi pojawi się kolejna wodorowa góra, naukowcy będą mogli ją dokładnie zbadać.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...