För 70 000 år sedan kanske våra intressanta förfäder har märkt något på himlen: en röd dvärgstjärna som kom så nära som ett ljusår till vår sol. De skulle ha missat den röda dvärgens lilla, mörka följeslagare - en brun dvärg - och i alla fall skulle de snabbt ha återvänt till sin jakt och samling. Men det stjärnbesöket i vårt solsystem hade påverkan astronomer fortfarande kan se idag.
Stjärnan i fråga kallas Scholzs stjärna, efter astronomen Ralf-Dieter Scholz, mannen som upptäckte den 2013. En ny studie publicerades i de månatliga meddelandena om Royal Astronomical Society av astronomer vid Complutense University of Madrid och vid universitetet av Cambridge, visar påverkan Scholzs stjärna hade. Även om stjärnan nu är nästan 20 ljusår bort, förändrade dess nära tillvägagångssätt till vår sol banor för vissa kometer och asteroider i vårt solsystem.
När det kom till vårt solsystem för 70 000 år sedan gick Scholzs stjärna in i Oort Cloud. Oort-molnet är en reservoar med mest iskalla föremål som sträcker sig från omkring 0,8 till 3,2 ljusår från solen. Besöket i Oort Cloud förklarades först i ett papper 2015. Detta nya papper följer upp det arbetet och visar vilken inverkan besöket hade.
"Med hjälp av numeriska simuleringar har vi beräknat strålningarna eller positionerna på himlen från vilka alla dessa hyperboliska objekt verkar komma." - Carlos de la Fuente Marcos, Complutense Madrid-universitetet.
I denna nya artikel studerade astronomerna nästan 340 objekt i vårt solsystem med hyperboliska banor, som är V-formade snarare än elliptiska. Deras slutsats är att ett betydande antal av dessa föremål hade sina banor formade av besök från Scholzs stjärna. "Med hjälp av numeriska simuleringar har vi beräknat de strålningar eller positioner på himlen som alla dessa hyperboliska föremål verkar komma från," förklarar Carlos de la Fuente Marcos, en medförfattare till studien som nu publicerades i Månadsmeddelanden om Royal Astronomical Society . De fann att det finns ett kluster av dessa objekt i riktning mot Gemini Constellation.
”I princip”, tillägger han, ”kan man förvänta sig att dessa positioner skulle vara jämnt fördelade på himlen, särskilt om dessa föremål kommer från Oort-molnet. Men vad vi finner är mycket annorlunda - en statistiskt signifikant ansamling av strålar. Den uttalade överdensiteten verkar projiceras i riktning mot stjärnbilden Tvillingarna, som passar det nära mötet med Scholzs stjärna. ”
Det finns fyra sätt att objekt som de i studien kan få hyperbollbanor. De kan vara interstellära, som asteroiden Oumuamua, vilket innebär att de fick dessa banor från någon orsak utanför vårt solsystem. Eller så kan de vara infödda i vårt solsystem, ursprungligen bundna till en elliptisk bana, men kastas in i en hyperbolisk bana genom ett nära möte med en av planeterna, eller solen. För objekt som ursprungligen kommer från Oort Cloud, kunde de börja på en hyperbolisk bana på grund av interaktioner med den galaktiska skivan. Slutligen, igen för föremål från Oort Cloud, kunde de kastas in i en hyperbolisk bana genom interaktioner med en förbipasserande stjärna. I denna studie är den förbipasserande stjärnan Scholzs stjärna.
Tidpunkten för Scholzs stjärnbesök i Oort Cloud och vårt solsystem sammanfaller starkt med uppgifterna i denna studie. Det är mycket osannolikt att det är slumpmässigt. "Det kan vara en slump, men det är osannolikt att både plats och tid är kompatibla," säger De la Fuente Marcos. De la Fuente Marcos påpekar faktiskt att deras simuleringar tyder på att Scholzs stjärna närmade sig ännu närmare än de 0,6 ljusåren påpekade i 2015-studien.
Det en potentiellt svaga området i denna studie påpekas av författarna själva. Som de säger i sin sammanfattning, "... på grund av deras unika natur, baseras lösningarna för hyperboliska mindre kroppar på relativt korta observationsbågar och detta faktum påverkar deras tillförlitlighet. Av 339 objekt i urvalet har 232 rapporterat osäkerheter och 212 har excentricitet med statistisk betydelse. ” Översatt betyder det att vissa av de beräknade banorna för enskilda objekt kan ha fel. Men teamet förväntar sig att de övergripande slutsatserna från sin studie är korrekta.
Studien av mindre föremål med hyperboliska banor har värmts upp sedan den interstellära asteroiden Oumuamua besökte. Denna nya studie kopplar framgångsrikt en population av hyperboliska föremål med ett förhistoriskt besök i vårt solsystem av en annan stjärna. Teamet bakom studien förväntar sig att uppföljningsstudier kommer att bekräfta sina resultat.
