Fixarea locului de naștere al soarelui a devenit mai complicată

Soarele ar putea veni de la un clan mare, lejer sau o familie mică, care se luptă mereu.

Noile simulări computerizate ale stelelor tinere sugerează două căi de formare a sistemului solar. Soarele s-ar fi putut forma într-o asociere calmă și mare de 10.000 de stele sau mai mult, cum ar fi NGC 2244 în actuala Nebuloasă Rosette, o idee care este în concordanță cu cercetările anterioare. Sau soarele ar putea proveni dintr-un grup violent, compact, cu aproximativ 1.000 de stele, cum ar fi Pleiadele, au raportat cercetătorii pe 2 iulie în Jurnalul de astrofizică.

Indiferent dacă o stea se formează într-un grup strâns, zbuciumat sau o asociere liberă poate influența perspectivele sale viitoare. Dacă o stea se naște înconjurată de o mulțime de frați masivi care explodează ca supernove înainte ca un cluster să se răspândească, de exemplu, acea stea va avea mai multe elemente grele cu care să construiască planete (SN: 8/9/19).

Pentru a găsi un loc de naștere stelar, astronomii au luat în considerare chimia sistemului solar, forma acestuia și mulți alți factori. Majoritatea astronomilor care studiază locul de naștere al Soarelui cred că scenariul de asociere blând și mare este cel mai probabil, spune astrofizicianul Fred Adams de la Universitatea Michigan din Ann Arbor, care nu a fost implicat în noua lucrare.

Dar majoritatea studiilor anterioare nu au inclus mișcările stelelor în timp. Așadar, astrofizicienii Susanne Pfalzner și Kirsten Vincke, ambele de la Institutul Max Planck pentru Radio Astronomie din Bonn, Germania, au efectuat mii de simulări pe computer pentru a vedea cât de des diferite tipuri de tinere familii stelare produc sisteme solare ca ale noastre.

Principala caracteristică a sistemului solar pe care a căutat-o ​​perechea a fost distanța până la cea mai îndepărtată planetă de stea. Discurile care formează planetele se pot extinde la sute de unități astronomice, sau AU, distanța dintre Pământ și Soare (SN: 7/16/19). Teoretic, planetele ar trebui să se poată forma până la margine. Dar materialul planetar al Soarelui este în mare parte împachetat pe orbita lui Neptun.

„Aveți o scădere abruptă la 30 UA, unde este Neptun”, spune Pfalzner. „Și asta nu este ceea ce te aștepți de la un disc.”

În 2018, Pfalzner și colegii ei au arătat că o stea care trecea ar fi putut trunchia și deforma marginea exterioară a sistemului solar cu mult timp în urmă. Dacă asta s-a întâmplat, ar putea ajuta la indicarea mediului de naștere al soarelui, a argumentat Pfalzner. Cheia a fost să simulăm grupări suficient de dense încât să apară în mod regulat zburările stelare, dar nu atât de dense încât întâlnirile să aibă loc prea des și să distrugă discurile înainte ca planetele să poată crește.

„Speram că vom primi un singur răspuns”, spune Pfalzner. „S-a dovedit că există două posibilități.” Și sunt extrem de diferiți unul de celălalt.

Asociațiile mari au mai multe stele, dar stelele sunt mai răspândite și, în general, se lasă în pace. Aceste asociații pot rămâne împreună până la 100 de milioane de ani. Pe de altă parte, clusterele compacte văd întâlniri mai violente între stele tinere și nu durează atât de mult. Stelele se împing unele pe altele în câteva milioane de ani.

„Această lucrare deschide un alt canal pentru cum arăta mediul de naștere al soarelui”, spune Adams, referindu-se la noțiunea de cluster violent.

Noul studiu nu acoperă fiecare aspect al modului în care un cluster strâns ar fi putut afecta sistemul solar în curs de dezvoltare. Descoperirile nu țin cont de modul în care radiațiile de la alte stele din cluster ar putea eroda discurile care formează planetele, de exemplu, care ar fi putut micșora discul soarelui sau chiar ar fi împiedicat formarea sistemului solar. De asemenea, studiul nu explică anumite elemente grele găsite în meteoriți, despre care se crede că provin dintr-o supernova din apropiere și, prin urmare, ar putea necesita ca soarele să provină dintr-o familie stelar cu viață lungă.

„Cred [the research] este un plus interesant la dezbatere”, spune Adams. „Rămâne de văzut cum se potrivesc piesele puzzle-ului.”

Pfalzner crede că clusterul de stele s-ar desprinde înainte ca radiația să facă o mare diferență și există și alte explicații pentru elementele grele în afară de o singură supernova. Ea speră că studiile viitoare vor putea folosi acest tip de chimie cosmică pentru a restrânge și mai mult locul de naștere al Soarelui.

„Pentru noi, oamenii, aceasta este o întrebare importantă”, spune Pfalzner. „Face parte din istoria noastră.”