70 000 vuotta sitten pari Scholzin tähtiä kutsuttavia ruskeita kääpiöitä, jotka sijaitsivat vain ytimen vetyfuusion kohdalla, kulkivat aurinkokunnan Oort-pilven läpi. Toisin kuin tämän kuvan tähdet, ne eivät olleet näkyviä ihmisen silmälle.
Olemme tottuneet ajattelemaan aurinkokuntamme vakaasta, rauhallisesta paikasta. Tietenkin, toisinaan opimme, että planeetat ja muut taivaankappaleet potkaisivat komeetta tai asteroidia, mutta suurimmaksi osaksi kaikki pysyy vakiona. Jopa harvinainen tähtienvälinen vierailija ei ota suurta riskiä, ainakaan ei meidän kaltaisen maailman eheydelle. Mutta koko aurinkokuntamme kiertää galaksin läpi, mikä tarkoittaa, että sillä on satoja miljardeja mahdollisuuksia läheiseen vuorovaikutukseen toisen tähden kanssa. Kuinka usein tämä todella tapahtuu ja mitkä ovat tämän mahdolliset seuraukset? Lukijamme esittää kysymyksen:
Mahdollisuudet vaihtelevat rutiinitapauksista, joissa useita Oort-pilven kohteita ovat matkalla, katastrofaalisiin törmäyksiin planeetan kanssa tai sen poistumiseen järjestelmästä. Katsotaan mitä tapahtuu.
Linnunradan ja sitä ympäröivän taivaan tiheyskartta, joka osoittaa selvästi Linnunradan, Suuret ja Pienet Magellanin pilvet ja jos tarkastellaan tarkkaan, NGC 104 Pienen pilven vasemmalla puolella, NGC 6205 aivan galaktisen ytimen yläpuolella ja vasemmalla ja NGC 7078 heti alapuolella. Linnunrata sisältää yhteensä noin 200 miljardia tähteä.
Paras arviomme on, että Linnunrata sisältää 200-400 miljardia tähteä. Ja vaikka tähtiä on hyvin erikokoisia ja -massoisia, suurin osa niistä (3 jokaisesta 4) ovat punaisia kääpiöitä: 8%: sta 40%: iin auringon massasta. Tähtien koko on pienempi kuin aurinko: keskimäärin noin 25% Auringon halkaisijasta. Tiedämme myös karkeasti Linnunradan koon: se on levy, jonka paksuus on noin 2000 valovuotta ja halkaisija 100 000 valoa, ja jonka keskellä on 5000–8000 valovuoden säde.
Lopuksi, suhteessa aurinkoon, tyypillinen tähti liikkuu nopeudella 20 km / s: noin 1/10 nopeudesta, jolla aurinko (ja kaikki tähdet) kiertää Linnunradalla.
Vaikka aurinko liikkuu Linnunradan tasossa etäisyydellä 25 000 - 27 000 valovuotta keskustasta, aurinkokunnan planeetojen kiertoratojen suunnat eivät ole linjassa galaksin tason kanssa.
Tämä on galaksiamme tähtiä. On monia yksityiskohtia, vivahteita ja temppuja, joita emme huomioi - kuten esimerkiksi tiheyden muutos riippuen siitä, olemmeko spiraalivarressa vai ei; tosiasia, että enemmän tähtiä sijaitsee lähempänä keskustaa kuin lähempänä reunaa (ja aurinkomme on puolivälissä reunaan); aurinkokunnan kiertoratojen kallistus galaktisen levyn suhteen; pienet muutokset, riippuen siitä, olemmeko galaktisen tason keskellä vai ei … Mutta voimme jättää ne huomioimatta, koska vain käyttämällä yllä olevia määriä, voimme laskea kuinka usein galaksin tähdet sijaitsevat tietyllä etäisyydellä aurinkoomme, ja siksi kuinka usein voidaan odottaa läheisiä kohtaamisia tai erilaisia yhteenottoja.
Mainosvideo:
Etäisyydet Auringon ja monien lähellä olevien tähtijen välillä ovat tarkkoja, mutta jokainen tähti - jopa niistä suurin - olisi mittakaavassa pienempi kuin miljoonaosa pikselistä.
Laskemme tämän arvon hyvin yksinkertaisesti - laskemme tähtien tiheyden, meitä kiinnostavan poikkileikkauksen (määräytyy sen mukaan, kuinka lähellä haluat tähden tulevan meidän itsellemme) ja nopeuden, jolla tähdet liikkuvat suhteessa toisiinsa, ja sitten me kerromme kaiken tämän saat törmäyksien määrän aikayksikköä kohti. Tämä menetelmä törmäysten lukumäärän laskemiseksi sopii kaikkeen hiukkasfysiikasta kondensoituneiden aineiden fysiikkaan (asiantuntijoille tämä on lähinnä Drude-mallia) ja aivan kuten myös astrofysiikkaan. Jos oletamme, että Linnunradalla on 200 miljardia tähteä, että tähdet jakautuvat tasaisesti levylle (jättämättä huomion pullistuma) ja tähdet liikkuvat toistensa suhteen nopeudella 20 km / s, niin kuvaamalla vuorovaikutusten lukumäärän riippuvuus etäisyydestä aurinkoon, saamme seurata:
Kaavio, joka näyttää kuinka usein Linnunradan tähdet kulkevat tietyn etäisyyden Auringosta. Kaavio on logaritminen molemmilla akseleilla, y-akseli on etäisyys ja x-akseli - tyypillinen odotus tapahtumasta vuosina.
Hänen mukaansa keskimäärin koko maailmankaikkeuden historian aikana voidaan odottaa, että lähin etäisyys, johon toinen tähti lähestyy aurinkoa, on 500 AU tai noin kymmenen kertaa pidempi kuin etäisyys auringosta Plutoon. Hän ehdottaa myös, että kerran miljardissa vuodessa tähti voidaan odottaa lähestyvän meitä 1500 AU: n etäisyydellä, joka on lähellä sironneen Kuiper-hihnan reunaa. Ja useammin, noin kerran 300 000 vuodessa, tähti kulkee meiltä valovuoden luokan etäisyydellä.
Aurinkojärjestelmän logaritminen esitys, joka ulottuu lähimpään tähtiin, osoittaa kuinka pitkälle Kuiper-vyö ja Oort-pilvet ulottuvat.
Tämä on ehdottomasti hyvä aurinkokunnan järjestelmämme planeettojen pitkäaikaiselle vakaudelle. Tästä seuraa, että aurinkokuntamme olemassaololla yli 4,5 miljardia vuotta on todennäköisyys, että tähti lähestyy mitä tahansa planeettamme etäisyydellä, joka on yhtä suuri kuin etäisyys Auringosta Plutoon, noin 1 000 000: sta; Mahdollisuus, että tähti lähestyy aurinkoa etäisyydellä, joka on yhtä suuri kuin etäisyys auringosta maapallolle (mikä häiritsisi suuresti kiertorataa ja johtaisi järjestelmän poistumiseen), on vähemmän kuin 1: 1 000 000 000. Tämä tarkoittaa, että todennäköisyys ohittaa ohi meille toinen tähti galaksista, joka voi aiheuttaa meille vakavia haittoja, on erittäin alhainen. Emme häviä avaruusarvostelussa - on hyvin epätodennäköistä, että koska jotain ei ole vielä tapahtunut, jotain tapahtuu lähitulevaisuudessa.
Sisäisen ja ulkoisen planeetan kiertoradat noudattavat Keplerin lakeja. Mahdollisuudet, että tähti ohittaa pienen etäisyyden päässä meistä, ja jopa etäisyydellä, joka on verrattavissa etäisyyteen Plutoon, ovat erittäin pienet.
Mutta tapauksia, joissa tähti on kulkenut Oort-pilven läpi (sijaitsee 1,9 valovuoden päässä Auringosta), jonka seurauksena valtavan määrän jääkappaleiden kiertoratoja rikottiin, tänä aikana olisi pitänyt kertyä noin 40 000. Tähden tähtien kulkiessa aurinkokunnan läpi on monia mielenkiintoisia, koska kaksi tekijää lähentyvät tässä:
Oort-pilviobjektit ovat erittäin heikosti yhteydessä aurinkokuntaan, joten jopa hyvin pieni gravitaatioväli voi muuttaa niiden kiertorataa merkittävästi.
Tähdet ovat erittäin massiivisia, joten vaikka tähti liikkuu etäisyydellä esineestä, joka on yhtä suuri kuin etäisyys siitä aurinkoon, se voi potkaista sen tarpeeksi kovaa, jotta kiertoradalleen muuttuisi.
Tästä seuraa, että joka kerta kun olemme lähellä lähestyvää tähteä, riski kasvaa, että esimerkiksi miljoonan vuoden kuluttua siitä voi törmätä Oort-pilviltä tulevalle esineelle.
Kuiper-hihna sisältää eniten kohteita aurinkokunnassa, mutta kauempana ja himmeämpänä Oort-pilvessä ei ole vain enemmän esineitä - se on myös alttiimpi kulkevan massan häiriöille, kuten toinen tähti. Kaikki Kuiper-vyö- ja Oort-pilviobjektit liikkuvat erittäin alhaisilla nopeuksilla suhteessa aurinkoon.
Toisin sanoen, emme näe tuloksia kulkevan tähden vaikutuksista jäiseen komeetan kaltaisiin kappaleisiin, jotka mahdollisesti joutuvat aurinkokuntaan, kunnes noin 20 peräkkäistä tähteä on kulkenut tarpeeksi lähellä meidän omaa! Tämä on ongelma, koska viimeisestä tähtijärjestelmästä Scholzin tähti (joka meni 70 000 vuotta sitten) on jo 20 valovuoden päässä. Tästä analyysistä voidaan kuitenkin tehdä optimistinen johtopäätös: Mitä parempi tähtikarttamme ja niiden liikkumistamme sijaitsee 500 valovuoden päässä meistä, sitä paremmin voimme ennustaa missä ja milloin Oort-pilven hallitsemattomat esineet ilmestyvät. Ja jos olemme huolissamme planeetan suojelemisesta esineiltä, jotka järjestelmäämme heitetään tähtien kautta, niin sellaisen tiedon hankkiminen on ilmeinen seuraava askel.
WISEPC J045853.90 + 643451.9, vihreä piste on ensimmäinen ultrakevyt ruskea kääpiö, jonka Wide (Field Infrared Survey Explorer) tai WISE (Wide (Field Infrared Survey Survey Explorer)) on löytänyt. Tämä tähti sijaitsee 20 valovuoden päässä meistä. Jos haluat tutkia koko taivaan ja löytää kaikki tähdet, jotka voivat kulkea auringon lähellä ja tuoda myrskyjä Oort-pilveen, tarvitaan 500 valovuotta.
Tämä edellyttää laajakulmaisten kaukoputkien rakentamista, jotka näkevät heikot tähdet suurilta etäisyyksiltä. WISE-tehtävästä tuli tällaisen tekniikan prototyyppi, mutta sen koko ja havaintoaika rajoittavat suuresti etäisyyttä, jolla se pystyy näkemään pienimmät tähdet, ts. Yleisimmän tyyppiset tähdet. Infrapuna-avaruusteleskooppi, joka tarkkailee koko taivasta, voisi merkitä ympäristöämme, kertoa meille, mitä meille voi tulla, kuinka kauan se kestää, mistä suunnista ja mitkä tähdet ovat aiheuttaneet häiriöitä Oort-pilven kohteissa. Painovoimainen vuorovaikutus tapahtuu jatkuvasti, vaikka avaruudessa sijaitsevat tähdet ovat valtavat etäisyydet; Oort-pilvi on valtava, ja meillä on erittäin kauan, että sieltä tulevat esineet lentävät ohi ja vaikuttavat jotenkin meihin. Kaikki tapahtuu riittävän kauanmitä voit kuvitella.
Alexander Kolesnik