Svetima žvaigždė kaip galimas Devintos planetos paaiškinimas

Išorinėje Saulės sistemos dalyje, toli nuo Saulės spindulių ir šilumos, vyksta keisti orbitalių šokiai. Nors Devintoji planeta vis dar lieka hipotezė, neseniai atliktas tyrimas atskleidžia intriguojančią galimybę: galbūt šiuos keistus judesius sukėlė svetima žvaigždė, praskriejusi pro mūsų Saulės sistemą milijardų metų senumo praeityje.

Išorinėje Saulės sistemos dalyje, toli nuo Saulės šviesos ir šilumos, viskas gali būti šiek tiek... keista.

Ten uolienų sankaupos skrieja keistomis kilpomis, kurias kai kurie astronomai aiškina didele nematoma planeta, slypinčia Saulės sistemos pakraštyje.

Kol kas hipotetinės Devintoji planetos paieškos tokio pasaulio neaptiko. Yra daug galimų priežasčių, viena iš jų - devintoji planeta neegzistuoja ir niekada neegzistavo.

Bet jei taip, kaip paaiškinti orbitas? Na, naujame straipsnyje pateikiamas galimas sprendimas: svetima žvaigždė.

Ne, žinoma, dabar jos nėra. Tačiau kadaise, prieš milijardus metų, masyvus objektas galėjo praskrieti pakankamai arti, kad gravitaciškai sujauktų išorinės Saulės sistemos objektų orbitas ir sukeltų savitas orbitas. Kai kurie iš tų išorinių objektų galėjo atsidurti net daug arčiau Saulės ir dabar matomi kaip keistieji mėnuliukai, kuriuos užgrobė planetos milžinės.

Tokią išvadą padarė astrofizikų grupė, vadovaujama Susanne Pfalzner iš Forschungszentrum Jülich (Vokietija), kuri atliko kompiuterinį modeliavimą, siekdama stebėti, kokį poveikį skirtingos masės ir atstumo žvaigždės daro išorinei Saulės sistemai, kai jos priartėja.
„Mūsų modeliavimo rezultatai geriausiai atitinka šiandieninę išorinę Saulės sistemą - tai žvaigždė, kuri buvo šiek tiek lengvesnė už mūsų Saulę - apie 0,8 Saulės masės, - aiškina astrofizikas Amitas Govindas (Amith Govind) iš Forschungszentrum Jülich.

„Ši žvaigždė praskriejo pro mūsų Saulę maždaug 16,5 mlrd. km atstumu. Tai maždaug 110 kartų didesnis atstumas nei atstumas tarp Žemės ir Saulės, šiek tiek mažiau nei keturis kartus didesnis nei atstumas iki tolimiausios Neptūno planetos.“

Dauguma Saulės sistemos viduje esančių daiktų skrieja daugiau ar mažiau plokščia disko konfigūracija. Tai Saulės sistemos formavimosi būdo reliktas; kai Saulė maždaug prieš 4,6 mlrd. metų buvo besisukanti mažytė žvaigždė, medžiaga iš aplinkinių debesų sukosi aplink ją ir skatino jos augimą. Laikui bėgant ši virpanti medžiaga suplokštėjo į diską - panašiai kaip sukantis picos tešlos kamuolys suplokštėja.

Tai, ko Saulė nesuvalgė, virto Saulės sistema su visomis planetomis, asteroidais ir mėnuliais. Kadangi Saulės sistemai neatsitiko nieko labai trikdančio, visos tos planetos, asteroidai ir mėnuliai daugiau ar mažiau liko tame diske.

Tačiau išorinė Saulės sistema yra kitokia. Ten yra būriai uolienų, skriejančių aplink Saulę už Neptūno orbitos - transneptūniški objektai, arba TNO - nepaprastai pasvirusiu kampu. Kai kurie iš šių kampų yra tokie pasvirę, kad objektas beveik skrieja aplink Saulės ašigalius, o ne aplink jos ekvatorių.

Kai kurie mokslininkai pažymi, kad tokios orbitos atitinka planetos, kurios masė penkis kartus didesnė už Žemės masę, gravitacinį poveikį. Tačiau erdvė toli gražu nėra tuščia, ir nors dabar labai arti Saulės žvaigždžių nėra, kadaise jų tikriausiai buvo daugiau. Žvaigždės paprastai gimsta debesyse, kuriuose gimsta daug kitų žvaigždžių, ir savo gyvenimą pradeda gana perpildytoje aplinkoje.

Pfalcner ir jos kolegos atliko daugiau kaip 3 000 modeliavimų, derindami įvairias žvaigždes ir tai, kaip arti jos praskrieja pro Saulės sistemą, stebėdami rezultatus ir lygindami juos su žinomomis ekscentrinėmis TNO telkinių orbitomis. Jie nustatė, kad tik šiek tiek mažesnė už Saulę žvaigždė, praskriejanti pro išorinę Saulės sistemos dalį, galėjo sukelti šiandien egzistuojančias „higgledy-piggledy“ išdaigas.

Šis praskriejimas netgi galėjo lemti keistas tokių objektų, kaip 2008 KV42 ir 2011 KT19, orbitas, kurios skrieja priešinga planetoms kryptimi, beveik statmenu nuolydžiu. Šie objektai taip pat anksčiau buvo minimi tyrimuose, kuriuose buvo ieškoma Devintoji planeta.
Ir, komandos atlikto modeliavimo duomenimis, iki 7,2 proc. pirminės TNO populiacijos galėjo būti nublokšta į vidų, Saulės link.

„Kai kurie iš šių objektų galėjo būti pagauti planetų milžinių kaip mėnuliai“, - sako Simonas Portegies Zwartas iš Leideno universiteto Nyderlanduose. „Tai paaiškintų, kodėl išorinės mūsų Saulės sistemos planetos turi dviejų skirtingų tipų mėnulius.“

Tyrimas toli gražu nėra galutinis. Yra nemažai priežasčių, dėl kurių galėjome nepastebėti Devintojoje planetoje, įskaitant tai, kad ji yra labai neryški ir labai toli. Taip pat gali būti, kad dirbame su nepakankamu kiekiu duomenų - viskas, kas yra taip toli nuo Saulės, yra sunkiai įžiūrima, todėl duomenys, kuriuos galėtume turėti, gali būti atrankos šališkumo rezultatas, apsiribojant tik tuo, ką galime pamatyti dabartinėmis technologijomis.

Nepaisant to, žvaigždžių praskriejimo idėja nėra neįtikėtina, ir tai gana tvarkingas sprendimas.
„Šio modelio grožis slypi jo paprastume, - sako Pfalcner. „Jis atsako į keletą atvirų klausimų apie mūsų Saulės sistemą, turėdamas tik vieną priežastį“.

Tyrimai paskelbti dviejuose straipsniuose, publikuotuose žurnaluose „ Nature Astronomy“ ir „ The Astrophysical Journal Letters“.

Naujesnės naujienos apie temą:

Neseniai astronomai aptiko potencialiai naujų transneptūniškų objektų, kurie gali papildyti Debesų hipotezę ir suteikti papildomų įrodymų apie galimas planetas už Neptūno. Be to, technologiniai patobulinimai leidžia geriau tirti tolimus objektus, todėl galimybės atrasti Devintąją planetą ar jos likučius tampa vis realesnės.