Наше Солнце – эмигрант?

Дрейфующие звезды отнюдь не новое явление. Например, недавно астрономы нашли, что звезда Йота Часов (Horologium) - внизу изображения -  скорее всего, отдрейфовала к своему настоящему положению из звёздного скопления Гиады (образуют фигуру, похожую на букву "V" вместе с оранжевым Альдебараном, ярчайшей звездой Тельца (Taurus)) вверху изображения.

К тому же, если наше солнце переместилось так далеко от того места, где оно было сформировано более 4 миллиардов лет назад, то это может целиком изменить мнение, что существуют части галактик - так называемые пригодные для жизни зоны - которые являются более способствующими поддержанию жизни, чем другие области.

"Наш взгляд на объём пригодной для жизни зоны базируется частично на идее, что определенные химические элементы, необходимые для жизни, доступны только в некоторых частях диска галактики", – Рок Роскар (Rok Roskar), докторант астрономии из вашингтонского университета.

"Если звезды мигрируют, то эта зона не может быть постоянным местом".

Если бы идея зон пригодных для жизни не развалилась, то она могла изменить понимание ученых, где и как в галактике может развиться жизнь, считает он.

Роскар является главным автором труда, описывающего результаты моделирований, опубликованного 10 сентября в Astrophysical Journal Letters. Соавторами являются Томас Р. Квинн (Thomas R. Quinn) из вашингтонского университета, Виктор Дебатиста (Victor Debattista) из университета Центрального Ланкашира, Англия, Грегори Стинсон и Джемс Ведсли (James Wadsley) из университета МакМастер, Канада. Работа частично финансировалась Национальным научным фондом.

Некоторые недавние исследования предполагают, что более чем 95 процентов звезд в галактике просто не были бы в состоянии поддержать пригодные для жилья планеты, потому что их вращение не синхронизировано с вращением спиральных рукавов галактики. Как затронут блуждающие звезды интерпретацию подобных исследований?

Используя больше чем 100 000 часов компьютерного времени компьютерного кластера вашингтонского университета и суперкомпьютер в техасском университете, ученые произвели моделирование формирования и развития диска галактики из материала, который циркулировал в космосе спустя 4 миллиарда лет после большого взрыва.

Ранее ученые предполагали, что если звезда во время кружения по своей орбите вокруг центра галактики перехватывается спиральной рукой галактики, то её орбита станет более неустойчивой – таким же образом, как и колесо автомобиля может  начать качаться после попадания в выбоину.

Однако, в новых моделях орбиты некоторых звезд могли бы стать больше или меньше, оставаясь после удара массивной спиральной волны все еще круглыми. У нашего Солнца почти круглая орбита, таким образом по новой модели это означает, что, когда оно сформировалось 4.59 миллиарда лет назад (приблизительно за 50 миллионов лет до Земли), оно, возможно, было или ближе к или дальше от центра галактики, а не на полпути к внешнему краю, где оно находится теперь.

Мигрирующие звезды также помогают объяснить давнишнюю проблему в химической смеси звезд по соседству нашей солнечной системы, которая, как давно уже было известно, была более перемешана и растворена, чем ожидалось бы, если бы звезды проводили всю свою жизнь там, где они родились. Как говорит автор, примеси звезд из совсем других участков, делает окрестности солнца более разнообразным и интересным местом.
 

Текущее положение нашего солнца в Млечном пути.

Такое звездное перемещение, кажется, зависит от галактики, которая имеет спиральные рукава, которые крутятся сквозь галактику, как, например, у Млечного пути, рассказывает Роскар.

"Наша моделируемая галактика очень идеализирована, в форме диска, но мы полагаем, что она отображает формирование галактик типа Млечного Пути, – считает он. – В некотором смысле, изучение Млечного пути является одной их самых сложнейших вещей, потому что мы находимся внутри него, и мы не можем видеть его целиком. Мы не можем сказать наверняка, что у солнца был именно этот тип перемещения".

Однако, существует недавнее наблюдениее свидетельствующее, что такое перемещение может также происходить и в других галактиках, рассказывает он.

Роскар отметил, что они не первые, кто предположил, что звезды могут мигрировать на большие расстояния через галактики, но они являются первыми, кто продемонстрировал такие перемещения в моделировании растущего галактического диска.

Результаты основаны на нескольких запусках моделирований, но, как ожидается, дополнительные запуски, использующие те же самые параметры и физические свойства привели бы в значительной степени к тем же самым результатам.

"Когда вы выливаете сливки в чашку кофе, это редко будет выглядеть точно так же, как и в прошлый раз, но общий процесс, и получающийся вкус, всегда являются одинаковыми", – говорит  Ведсли член команды из университета МакМастер.

Ученые планируют запустить ряд моделирований с изменением физических свойств, чтобы произвести различные виды галактических дисков, и затем определить, имеют ли звезды подобную способность мигрировать на большие расстояния в пределах различных типов дисковых галактик.

 

По материалам Вашингтонского университета