Zásahový televizní program jako „Antiques Roadshow“ láká diváky svou univerzální přitažlivost. Kdo by nechtěl najít tajemství v podkroví nebo suterénu? Ale vzácné obrazy a dědické šperky nejsou jediné cenné předměty, které čekají na objevení. Kosmické poklady také ležely ukryté v obrovské říši vesmíru. Mezi nejcennější z těchto pokladů patří planety, které se tvořily kolem jiných hvězd.
Astronomové právě získali důležitou stopu, aby vedli jejich lov do mimosvětových světů. A to vodítko ukazuje na nejpravděpodobnější místa - náš vlastní dvorek.
"Je možné, že některé objekty v naší sluneční soustavě se skutečně vytvořily kolem jiné hvězdy," říká astronom Scott Kenyon (Smithsonian Astrophysical Observatory).
Jak se tyto adoptované světy připojily k naší solární rodině? Přišli mezihvězdným obchodem, který se uskutečnil před více než 4 miliardami let, když kolem naší sluneční soustavy prolétla nějaká hvězdná hvězda. Podle výpočtů provedených Kenyonem a astronomem Benjaminem Bromleym (University of Utah) a zveřejněným ve 2. prosince 2004, Nature, gravitace Slunce vytrhla z hostující hvězdy objekty velikosti asteroidů. Současně hvězda stáhla materiál z vnějšího dosahu naší sluneční soustavy do svého uchopení.
"Možná nedošlo ke stejné výměně, ale určitě došlo k výměně," říká Bromley.
A Close Brush
Kenyon a Bromley dospěli k tomuto překvapivému závěru, když se snažili vysvětlit záhadný objekt Sedna, svět téměř stejně velký jako Pluto, ale umístěný mnohem dále od Slunce. Objev Sedny v roce 2003 zmatených astronomů kvůli neobvyklé oběžné dráze - 10 000 let dlouhému oválu, jehož nejbližší přístup ke Slunci, 70 astronomických jednotek, je daleko za oběžnou dráhou Neptunu. (Jedna astronomická jednotka, zkráceně A.U. je průměrná vzdálenost mezi Zemí a Sluncem, nebo asi 93 miliónů mil.)
Porozumět Sedně je výzva, protože její orbita je daleko od gravitačního vlivu jiných planet v naší sluneční soustavě. Avšak gravitace předcházející hvězdy může přitáhnout předměty za oběžnou dráhu Neptunu v Kuiperově pásu na oběžné dráhy, jako je Sedna. Kenyon a Bromley provedli podrobné počítačové simulace, aby ukázali, jak k tomuto hvězdnému letu pravděpodobně došlo.
Let musí splňovat dva klíčové požadavky. Za prvé, hvězda musela zůstat dostatečně daleko, aby nenarušila Neptunovu téměř kruhovou oběžnou dráhu. Za druhé, střetnutí se muselo stát dostatečně pozdě v historii naší sluneční soustavy, že objekty podobné Sedně měly čas na vytvoření uvnitř Kuiperova pásu.
Kenyon a Bromley naznačují, že k téměř kolizi došlo, když naše Slunce bylo nejméně 30 miliónů let a pravděpodobně ne více než 200 miliónů let. Letová vzdálenost 150-200 A.U. bude dostatečně blízko, aby narušil vnější Kuiperův pás, aniž by ovlivnil vnitřní planety.
Podle simulací by gravitační síla projíždějící hvězdy zahnula vnější sluneční soustavu nad asi 50 A. U., i když gravitace našeho Slunce přitáhla některé mimozemské planety do jeho uchopení. Model vysvětluje jak oběžnou dráhu Sedny, tak pozorovanou ostrou vnější hranu našeho Kuiperova pásu, kde jen několik objektů sídlí nad 50 A.U.
"Blízký průlet od jiné hvězdy vyřeší dvě záhady najednou." Vysvětluje oběžné dráhy Sedny i vnější okraj Kuiperova pásu, “říká Bromley.
Přeplněné rodiště
Ale odkud taková hvězda pocházela a odkud vyšla? Vzhledem k tomu, že k průletu došlo před více než 4 miliardami let, všichni podezřelí už dávno unikli ze sousedství Slunce. Neexistuje žádný praktický způsob, jak najít viníka dnes.
Původ návštěvníka se může zdát stejně mystický, protože Slunce v současné době žije v řídké oblasti Mléčné dráhy. Náš nejbližší soused je vzdálený 4 světelné roky a hvězdná blízká setkání jsou odpovídajícím způsobem vzácná. Téměř kolize by však byla mnohem pravděpodobnější pro mladé Slunce, kdyby se narodilo v husté hvězdokupě, jak ukazují nedávné důkazy.
"Věříme, že 90 procent všech hvězd se tvoří v klastrech s několika stovkami až několika tisíci členy," říká astronom Charles Lada (Harvard-Smithsonian Centrum pro astrofyziku). "Čím hustší je klastr, tím větší je šance na setkání mezi hvězdami členů."
"Tato práce je důležitým důkazem, že Slunce se vytvořilo v těsné blízkosti jiných hvězd," dodává.
Hledání adoptivních světů
Simulace Kenyona a Bromleyho naznačují, že tisíce nebo možná miliony mimozemských objektů Kuiper Belt byly odstraněny z předcházející hvězdy. Zatím však žádný nebyl pozitivně identifikován. Sedna je pravděpodobně domácí, nezachytená. Mezi známými objekty Kuiper Belt Objects je ledová skála dabovaná 2000 CR105 nejlepším kandidátem pro zachycení vzhledem k neobvykle eliptické a velmi nakloněné oběžné dráze. Ale pouze detekce objektů s oběžnými drahami nakloněnými více než 40 stupňů od roviny sluneční soustavy způsobí přítomnost extrasolárních planet na našem dvorku.
Dalším cílem Kenyona a Bromleye je odhadnout hustotu nebe zachycených objektů, aby mohli provést průzkum k nalezení takových adoptovaných světů.
"Velké dalekohledy, jako je dalekohled MMT [společná observatoř Smithsonian / University of Arizona], je v zásadě mohou najít, pokud jsou dostatečně početné," říká Kenyon.
Výpočty uváděné zde byly provedeny za použití asi 3 000 cpu-dnů počítačového času v superpočítačovém centru v Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornie.
Harvard-Smithsonianovo centrum pro astrofyziku (CfA) se sídlem v Cambridge, Massachusetts, je společnou spoluprací mezi Smithsonianskou astrofyzikální observatoří a Harvard College Observatory. Vědci CfA, organizovaní do šesti výzkumných divizí, studují původ, vývoj a konečný osud vesmíru.
Původní zdroj: Harvard CfA News Release
