Двое ученых выдвинули теорию, что у наше Солнце есть давно потерянный близнец. Это подтверждает скопление массы космических тел на внешних границах солнечного пространства.
Мы каждый день видим наше Солнце. Но есть еще самая отдаленная область нашей Солнечной системы. Сфера темных ледяных обломков за Нептуном. И она слишком переполнена. Все что находится там, за пределами досягаемости древнего диска из газа и пыли, который образовал планеты, не соответствует научным моделям формирования Солнечной системы. Теперь пара исследователей предложила новый взгляд на эту далекую тайну. У нашего Солнца мог быть давно потерянный близнец. И две звезды провели свое детство, собирая пролетающие обломки из межзвездного пространства, заполняя внешние пределы Солнечной системы.
Мы не можем видеть этого близнеца. Где бы он ни был – если он вообще существовал – он оторвался от своей орбиты вместе с нашим Солнцем много веков назад. С тех пор две звезды обошли бы Млечный Путь более дюжины раз и, возможно, оказались бы в совершенно разных областях космоса. Но запись о влиянии этого потерянного близнеца на нашу Солнечную систему может остаться в нашем облаке Оорта – таинственном соседстве комет и космических камней на внешних границах влияния нашего Солнца.
Облако Оорта – странное место. В отличие от планет и астероидов внутренней Солнечной системы, которые лежат на одном плоском диске вокруг Солнца, она образует полую сферу из обломков, окружающую Солнечную систему во всех направлениях. По сравнению с внутренними планетами, эти далекие дрейфующие планеты испытывают очень мало гравитации Солнца и могут быть легко вытеснены со своих орбит в межзвездное пространство. Самые отдаленные объекты в этой сфере вообще едва связаны с нашим Солнцем, дрейфуя в 100 000 раз дальше от Солнца, чем Земля.
"Это на самом деле на полпути к ближайшей звезде, Альфе Центавра",- сказал соавтор исследования Ави Лоэб, астрофизик из Гарварда. - Если у Альфы Центавра тоже есть облако Оорта, если у всех звезд есть облака Оорта, то все они соприкасаются друг с другом, как бильярдные шары, и пространство заполнено ими."
Наше облако Оорта менее переполнено крупными объектами, чем внутренняя Солнечная система. Пролетите через него на космическом корабле, и вы вряд ли столкнетесь с чем-нибудь вообще. Но в нем по-прежнему хранится гораздо больше вещей, чем следовало бы, сказал Лоэб. Вероятно, около 100 миллиардов отдельных объектов, в основном куски скал и льда, находятся в облаке. Мы не можем видеть их непосредственно, но есть много доказательств их существования: кометы, которые через равные промежутки времени ныряют во внутреннюю часть Солнечной системы из облака Оорта.
Есть некоторые свидетельства того, что в облаке Оорта есть еще большие вещи. Вот уже несколько лет ученые, изучающие известные объекты за пределами скопления Нептуна, предполагают, что там может быть неизвестная планета, притягивающая их к образованию. Эта планета 9 была бы в 10 раз тяжелее Земли, хотя ее еще предстоит увидеть. Вся эта масса далеко за пределами Нептуна создает проблемы для астрономов, сказал Лоэб. Так же как и тот факт, что облако Оорта образует сферу, когда все планеты и астероиды во внутренней Солнечной системе, по-видимому, образовались из одного плоского диска пыли и газа.
- Вопрос в том, как она появилась?" Лоэб рассказал Живой науки. - Популярная точка зрения состоит в том, что, возможно, они были рассеяны с диска, который создал планеты."
В облаке есть некоторые объекты, которые явно пришли из внутренней Солнечной системы, сказал Лоэб. Но крупные объекты в этом толстом “рассеянном диске” составляют лишь часть — около 1/50 — от общего числа крупных объектов, вращающихся за пределами Нептуна. А моделирование формирования облака Оорта, в котором присутствуют все объекты, приходящие из внутренней части Солнечной системы, предполагает, что оно должно иметь где-то от одной трети до одной десятой числа крупных объектов, которые оно, по-видимому, содержит.
-Вы не можете легко объяснить большое количество объектов облака Оорта таким образом, - сказал Лоэб.
И если вы предполагаете, что там вращается большая планета, переполненное облако Оорта становится еще более трудным для объяснения.
В этом случае вместе со своим постоянным сотрудником, Гарвардским студентом Амиром Сираджем, Лоэб предположил, что Солнце, возможно, работало вместе с потерянным близнецом, чтобы захватить проходящие объекты из глубокого космоса.
Теория выглядит так: астрономы уже согласны с тем, что Солнце, как и большинство звезд, вероятно, сформировалось в плотном скоплении со многими другими звездами в галактическом кармане пыли и газа. Этот звездный питомник, вероятно, был полон странных объектов-межзвездных комет и, возможно, более тяжелых вещей, таких как планеты. Но само по себе притяжение Солнца, вероятно, было недостаточно сильным, чтобы вытянуть так много этих объектов на орбиту Оорта.
Но что, если солнце и другая звезда вращаются вокруг друг друга? Бросьте этот бинарный компаньон в смесь, и расчет изменится. Если предположить, что две звезды были примерно одинакового размера и обращались друг вокруг друга на расстоянии, в 1000 раз превышающем расстояние между Землей и солнцем (около 1,5% светового года), их коллективная гравитация могла бы зацепить кусочки камня и льда из межзвездной среды. К тому времени, когда солнце и его близнец разойдутся — их орбиты, вероятно, будут нарушены близким столкновением с третьей звездой, — каждый из них будет окутан облаком Оорта, намного более плотным, чем то, что солнце и его близнец захватили бы сами по себе.
- В этой теории есть несколько приятных моментов, - сказал Лоэб. Он точно объясняет не только количество объектов в облаке Оорта, но и его форму. Объекты, случайно выхваченные из глубокого космоса, образовали бы вокруг солнца сферу, как мы видим, а не диск. - Самое прекрасное, что мы можем это проверить, - сказал он.
Если Лоэб и Сирадж правы, то астрономы, вероятно, недооценили количество действительно огромных объектов в облаке Оорта. С двойным спутником солнце должно было захватить не только все еще гипотетическую планету 9 из ее родного скопления, но и множество карликовых планет — объектов, таких как Церера и Плутон из внутренней Солнечной системы, — которые все еще вращались бы в этой далекой части космоса.
Сейчас нет никаких доказательств существования этих карликовых планет. Но туманное и далекое облако Оорта все еще настолько плохо изучено, что их отсутствие в данных не удивительно, сказал Лоэб.
А большой синоптический обзорный телескоп (LSST), который должен быть завершен в Чили в 2021 году, будет сканировать небо с беспрецедентной детализацией именно для таких тусклых, далеких объектов, сказал Лоэб. Если первое длительное сканирование космоса LSST покажет Планету 9 и большое население дополнительных карликовых планет в облаке Оорта, это будет убедительно доказывать, что у нашей Солнечной системы когда-то был Близнец, сказал он.
- Где бы ни оказался этот звездный близнец, если он вообще существовал, мы его больше никогда не найдем, - сказал Лоэб. Все в Млечном Пути было перемешано слишком много раз с момента распада первоначального скопления нашего Солнца, 4,5 миллиарда лет назад. Но мы можем себе представить, как это выглядело бы: не второе солнце, потому что даже когда звезды были двойниками, они все еще были далеки друг от друга. Вместо этого она могла бы казаться слишком яркой планетой, очень медленно движущейся по небу.
Автор: Рафи Летзтер – 31.08.2020
Первоначально опубликовано в журнале Live Science.