Poszukiwanie dawno zaginionego rodzeństwa Słońca

Jakieś 5 miliardów lat temu nasze Słońce narodziło się w obłoku pyłu i gazu, prawdopodobnie wraz z około 1000 innymi gwiazdami. Gwiazdy te muszą teraz mieć podobny wiek i skład jak Słońce.

Badanie tego gwiezdnego rodzeństwa może odpowiedzieć na ważne pytania dotyczące pochodzenia Układu Słonecznego i Słońca. Ich rozkład powiedziałby nam, gdzie w Drodze Mlecznej podróżowało Słońce w ciągu ostatnich 5 miliardów lat, jak ta podróż mogła wpłynąć na klimat Ziemi i podtrzymywane przez nią życie, a ich skład może wyjaśniać, dlaczego Słońce wydaje się mieć wyższą zawartość metali niż oczekiwano dla obiektu w tej części galaktyki.

Więc gdzie jest to rodzeństwo? Dzisiaj Anthony Brown z Missouri State University wraz z kilkoma kumplami publikuje wyniki pierwszych poważnych poszukiwań rodzeństwa Słońca. A wyniki są rozczarowujące.

Problemem jest sama skala zadania. W ostatnich latach astronomowie dowiedzieli się, że formowanie się gwiazd jest dynamicznym i chaotycznym procesem, w którym oddziaływania grawitacyjne wyrzucają gwiazdy z obłoku gazu, w którym powstały, jak gdyby spryskiwane z jakiegoś międzygwiazdowego węża ogrodowego.

Oznacza to, że około 1000 rodzeństwa Słońca będzie teraz rozsianych na ogromne odległości, rozciągające się na około 3000 lat świetlnych stąd. Brown i inni twierdzą, że ta objętość kosmosu zawiera 100 milionów gwiazd.

Niestety astronomowie mają dokładne informacje o zaledwie 100 000 gwiazdach, z których większość zebrała misja kosmiczna Hipparcos na początku lat 90. XX wieku. Większość z tych gwiazd znajduje się w odległości zaledwie kilkuset lat świetlnych stąd i w żadnym wypadku nie przedstawia ona pełnej mapy lokalnego środowiska.

Biorąc pod uwagę liczby, prawdopodobieństwo jest takie, że tylko jedna lub prawdopodobnie żadna z tych pobliskich gwiazd nie jest słoneczną krewną.

Pomimo tych szans Brown i spółka dokładnie przeczesywali katalog Hipparcos w poszukiwaniu jakichkolwiek śladów dawno zaginionych krewnych.

W poszukiwaniach znaleźli się różni kandydaci. Ale tylko jeden z nich ma ten sam wiek Słońca i ma prędkość zgodną ze wspólnym pochodzeniem. To jest HIP 21158, biała gwiazda 7mag w gwiazdozbiorze Byka.

Ale Brown i spółka twierdzą, że nawet HIP 21158 raczej nie będzie dawno zagubionym rodzeństwem, ponieważ jego prędkość jest trochę za wysoka.

Ich wniosek jest następujący: oznacza to, że nie znaleźliśmy ani jednego przekonującego rodzeństwa słonecznego w promieniu 100 pc od Słońca.

To przygnębiające, nie tylko dlatego, że kolejna istotna aktualizacja katalogu gwiazd nie pojawi się za dekadę. Następca Hipparcos, Gaia, ma wystartować w 2012 roku i skataloguje około miliarda gwiazd, tworząc po raz pierwszy przyzwoitą trójwymiarową mapę Drogi Mlecznej. Jednak ten katalog będzie gotowy dopiero w 2020 roku.

W międzyczasie jest jednak wiele do zrobienia. Aby zawęzić poszukiwania, astronomowie będą musieli lepiej zrozumieć sposób, w jaki gwiazdy rozpraszają się z gromady narodzin. Oznacza to lepsze symulowanie efektu oddziaływań grawitacyjnych między gwiazdami, uwzględnienie asymetrycznego przyciągania grawitacyjnego ramion spiralnych Drogi Mlecznej i zrozumienie, jak zderzenia z obłokami pyłu molekularnego wpływają na dynamikę.

Nic z tego nie będzie łatwe. Przychodzą mi na myśl słowa igła i stóg siana.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1004.4284 :Poszukiwanie rodzeństwa Słońca: poszukiwanie eksploracyjne w katalogu Hipparcos

ukryć