Ново изследване установява, че две масивни, горещи звезди са преминали покрай Слънцето преди около 4,4 милиона години, зареждайки близките газови облаци с радиация и оставяйки траен отпечатък върху пространството около нашата слънчева система.
Много преди хората да ходят по Земята, нашата слънчева система е имала допир с две блестящи сини звезди, които са преминали изненадващо близо. Преди близо 4,4 милиона години те са преминали на разстояние само от около 30 до 35 светлинни години, близо в космически термини, и тихо са оставили своя отпечатък върху газа и праха, които обграждат Слънцето днес.
Това е картината, която се очертава от нова работа, ръководена от Майкъл Шул (Michael Shull), астрофизик от Университета на Колорадо в Боулдър. Проучването разглежда как тези скитащи звезди са помогнали за оформянето на "квартала", който обитава нашата планета сега.
Облачна обвивка около Слънчевата система
Нашата слънчева система не се движи през празно пространство. Тя се намира вътре във фини структури, известни като местни междузвездни облаци. Тези облаци са предимно от водород и хелий с малки следи от прах. Заедно те се простират на приблизително 30 светлинни години от край до край или около 175 трилиона мили.
Отвъд тези облаци се намира много по-голям регион, наречен локален горещ мехур. Това е вид космическа празнина (войд), където космическият газ и прах са сравнително оскъдни и много горещи. Астрономите смятат, че този мехур е възникнал от 10 до 20 експлозии на свръхнови, които са избухнали и са нагрявали близкия газ, подобно на въздух, изпомпан в мехур в чаша мляко.
Шул смята, че това разположение е не е случайно.
"Фактът, че Слънцето е вътре в този набор от облаци, които могат да ни предпазят от йонизиращото лъчение, може да е важна част от това, което прави Земята обитаема днес", заявява астрофизикът. В продължение на милиони години средата на нашата планета се е оформяла от това къде се движи Слънцето и какво го заобикаля.
Странен сигнал в местните облаци
"В продължение на десетилетия астрономите са наблюдава ли нещо странно в тези близки облаци. Измервания, включително данни от космическия телескоп Хъбъл, показват, че приблизително 20 процента от водородните атоми и около 40 процента от хелиевите атоми там са йонизирани. Това означава, че са загубили един или повече електрони и носят положителен заряд", споделя Шул с The Brighter Side of News.
"Нивата на хелий са особено озадачаващи. Необходима е повече енергия, за да се отделят електрони от хелия, отколкото от водорода, така че очаквахме да се йонизира по-малко хелий, а не повече. Нещо в нашия локален регион от галактиката някога е обляло тези облаци в значителни количества интензивна ултравиолетова и рентгенова светлина", продължава Шул.
Шул и колегите му решили да третират това като космическа детективска история. Те си задали простия въпрос: кои близки обекти имат достатъчно енергия, за да йонизират толкова много водород и хелий и кога са преминали достатъчно близо, за да се образува материя?
Превъртане назад на космическия пъзел
Решаването на този пъзел означава да върнем времето назад. Нищо в нашата част на галактиката не стои неподвижно. Слънцето в момента преминава през местния газ с около 93 000 км в час. Звездите се носят по собствените си пътища. Облаци от газ и прах се плъзгат и усукват.
"Това е нещо като пъзел, където всички различни части се движат", каза Шул. "Слънцето се движи. Звездите се отдалечават от нас. Облаците се отдалечават."
Използвайки модели на движенията на звездите и позициите на облаците, екипът реконструира как е изглеждал този регион преди милиони години. Когато връщат движенията достатъчно назад, две звезди се откроияват като основни заподозрени: Епсилон от съзвездието "Голямото куче" и Бета от същото съзвездие (Canis Majoris).
Местоположенията на петте звезди (жълти кръгове), които доминират йонизацията на локалните облаци, показани в галактически координати (ℓ, b) с център (0, 0). Кредит: The Astrophysical Journal
Двама горещи посетители
Днес Епсилон и Бета от Голямото куче се намират на повече от 400 светлинни години от Земята. Те са звезди от тип B, повече от 13 пъти по-масивни от Слънцето и много по-горещи. Температурата на повърхността на Епсилон е около 21 000 градуса по Целзий. Повърхността на Бета достига приблизително 25 000 градуса. За сравнение, повърхността на нашето Слънце, с около 5 500 градуса по Целзий, изглежда почти прохладна.
Изчисленията на екипа показват, че преди около 4,4 милиона години тези звезди са преминали покрай нашата слънчева система само на 30 до 35 светлинни години. На това разстояние светлината им би била трудно забележима.
"Ако се върнем назад 4,4 милиона години, тези две звезди биха били от четири до шест пъти по-ярки от Сириус днес, далеч най-ярките звезди в небето", обяснява Шул.
Светлината им не само озарява гледката. Интензивното им ултравиолетово лъчение се сблъсква с местните междузвездни облаци и отделя електрони от атомите на водорода и хелия. Този изблик на енергия оставя след себе си моделс на йонизация, който астрономите виждат и днес, като слаб аромат, след като някой е напуснал стаята.
На сцената са повече от две звезди
Проучването показва, че двете звезди от тип B са само част от историята. Шул и колегите му смятат, че поне шест източника са допринесли за йонизацията на близките облаци. Наред с Епсилон и Бета Голямо Куче, три малки, много горещи бели джуджета вероятно са добавили своя собствена ултравиолетова светлина.
Модел на облак с постоянна плътност (nH = 0.2 cm−3, T = 7000 K), използващ йонизиращи потоци от всичките пет звездни източника (две B звезди, три бели джуджета), но не и от горещия мехур. Кредит: The Astrophysical Journal
Горещият газ, изпълващ локалния горещ мехур, също е изиграл важна роля. Тези древни експлозии на свръхнови са нагрявали газа толкова много, че той продължава да свети в ултравиолетова и рентгенова светлина. Това фоново сияние все още "изпича" околните облаци и поддържа някои атоми йонизирани.
Взети заедно, радиацията от двата преминаващи гиганта, белите джуджета и горещия мехур съответства на наблюдаваните нива на йонизиран водород и хелий. Екипът заключава, че Епсилон и Бета от "Голямото куче" вероятно допринасят със същата йонизираща мощност, както и горещият газ в самия мехур.
Променящ се квартал с дълга памет
Тази йонизация няма да продължи вечно. В продължение на милиони години положително заредените атоми в местните облаци бавно ще улавят обратно разпръснати електрони и ще се връщат в неутрално състояние. Космическите отпечатъци на тези преминаващи звезди ще избледнеят.
Самите звезди са устремени към собствения си драматичен край. Звездите от тип B изгарят горивото си бързо. Шул изчислява, че Епсилон и Бета от Голямото Куче ще изчерпят ядрата си и ще експлодират като свръхнови през следващите няколко милиона години.
Те ще бъдат твърде далеч, за да навредят на живота на Земята, но ще направят шоу.
"Свръхнова, избухваща толкова близо, ще освети небето", посочва Шул. "Ще бъде много, много ярка, но достатъчно далеч, за да не бъде смъртоносна."
Практически последици от изследването
Тази работа дава повече от просто обяснение на странен сигнал в близкия газ. Тя помага да се разбере как по-обширната галактическа среда може да оформи условията на Земята.
Проучването предполага, че местните междузвездни облаци може да действат като щит, омекотявайки част от силното лъчение от горещи звезди и нагрят от свръхнови газ. Това екраниране би могло да е повлияло на еволюцията на живота чрез намаляване на излагането на йонизиращо лъчение в продължение на милиони години.
Чрез проследяване на взаимодействието на звездите, облаците и мехура, учените получават по-ясна представа за това какво прави даден регион от галактиката повече или по-малко благоприятен за живот. Използваните тук методи могат да се приложат и към други звездни квартали, помагайки на изследователите да преценят колко често близките звездни прелитания могат да променят локалните нива на радиация около други планетарни системи. В дългосрочен план тази информация може да насочи търсенето на обитаеми светове извън вашия собствен.
Справка: J. Michael Shull et al Ionization Sources of the Local Interstellar Clouds: Two B Stars, Three White Dwarfs, and the Local Hot Bubble; The Astrophysical Journal, Volume 994, Number 2; DOI: 10.3847/1538-4357/ae10a6
Източник: Two blazing stars once raced past the Sun and reshaped our solar system, The Brighter Side of News
Още по темата
Космос
Слънчевата система е пресекла вълната на Радклиф по време на миоцена
Космос
Най-близката свръхнова, наблюдавана в историята, е изследвана от "Джеймс Уеб"
Космос
За първи път се наблюдава рентгенов източник, усилен от гравитационна леща
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
"Ад" на Данте описва удар на астероид 500 години преди съвременната наука
10-годишно момиче открива рядък мексикански аксолотъл. Какво знаем за тези животни
Хората с тъмни черти на характера са естествено склонни към лидерски роли, установява ново проучване
Хората с тъмни черти на характера са естествено склонни към лидерски роли, установява ново проучване