Mi ovdje u Universe Todayu želimo izraziti svoju podršku Black Lives Matter i nebrojenim ljudima koji trenutno marširaju i demonstriraju diljem Kanade i Sjedinjenih Država. Kako bismo podržali Moiyu i druge crne znanstvenike i znanstvene komunikatore u STEM-u, u srijedu ćemo šutjeti. Ići do https://www.particlesforjustice.org/ za više informacija.
U središtu naše galaksije nalazi se Galaktička izbočina, gusto zbijena regija zvijezda, prašine i plina. Unutar ove masivne strukture, koja se proteže tisućama svjetlosnih godina, nalazi se oko 10 milijardi zvijezda, od kojih su većina stare zvijezde crvenog diva. Zbog ove gustoće, astronomi su se često pitali je li galaktičko ispupčenje vjerojatno mjesto za pronalaženje zvijezda s nastanjivim planetima koji kruže oko njih.
U suštini, zvijezde koje su tijesno zbijene jedna uz drugu imaju veću vjerojatnost da će doživjeti bliske susrete s drugim zvijezdama, što može biti katastrofalno za sve planete koji kruže oko njih. Prema novoj studiji Sveučilišta Columbia Cool Worlds Lab , većina zvijezda u Bulgeu doživjet će desetke bliskih susreta tijekom milijardu godina, što bi moglo imati značajne implikacije na dugoročnu nastanjivost u ovoj regiji.
Studija, koja se nedavno pojavila u Mjesečne obavijesti Kraljevskog astronomskog društva , vodila je Moiya McTier – znanstveni novak NSF-a na Sveučilištu Columbia i član Cool Worlds Laba. Pridružili su joj se prof. David Kipping (osnivač Cool Worlds Labs) i Kathryn Johnston, predsjedateljica astronomije na Columbiji i članica Instituta Flatiron Centar za računsku astrofiziku .
Pojednostavljeno rečeno, bliski susreti zvijezda relativno su česti u našoj galaksiji i događaju se svaki put 50.000 godina ili tako nešto . Kako zvijezde u galaktičkom disku kruže oko središta Mliječne staze, njihove pojedinačne putanje uzrokuju da povremeno prolaze bliže jedna drugoj. Posljednji put naš Sunčev sustav doživio je bliski susret sa zvijezdama prije otprilike 70.000 godina.
U ovom trenutku, binarni sustav poznat kao Scholtzova zvijezda (WISE 0720?0846) prošla je oko 52 000 astronomskih jedinica (0,25 parseka; 0,82 svjetlosne godine) od Sunca, poremeteći Oortov oblak i orbite kometa i asteroida u Sunčevom sustavu. Ovo nije bio prvi put da je Scholzova zvijezda prošla blizu našeg Sunčevog sustava – prije otprilike 80.000 godina, prošla je unutar ~66.000-70.000 AJ od Sunca.
Uglavnom, ovi su susreti rezultirali dugoročnim kometima i asteroidima koji su izbačeni iz Oortovog oblaka – od kojih su se neki sudarili sa Zemljom i izazvali događaje na razini izumiranja. Međutim, zvjezdani susreti mogu se mnogo približiti (čak oko 20 000 AJ) i imati štetan učinak na planetarne sustave. To uključuje mogućnost da se planeti odvoje od svojih zvijezda ili da im se orbite destabiliziraju.
Kao što je McTier objasnio za Universe Today putem e-pošte:
“Bliski zvjezdani susreti mogu imati opasne posljedice za planete, ali točni rezultati ovise o puno čimbenika: o omjeru masa dviju uključenih zvijezda, brzini njihovog kretanja, kutu pristupa i naravno udaljenosti susreta. Ali općenito, ovi bliski susreti potencijalno mogu otrgnuti planete od njihovih zvijezda domaćina ili destabilizirati njihove orbite tako da budu izbačeni iz sustava mnogo godina nakon prolaska. I jedno i drugo učinilo bi planet nenastanjivim prema najčešćim kriterijima.”
U prethodna studija koji se pojavio uMNRASprošle godine, tim švedskih astronoma otkrio je da zvijezde nalik Suncu u otvorenim jatama imaju 25% šanse da izgube svoje vanjske planete zbog bliskog preleta. Dvije slične studije koje su također objavljene prošle godine (obje su vodili astronomi iz Leidenska zvjezdarnica u Nizozemskoj) otkrili su da će 14% planeta u gustim zvjezdanim nakupinama biti izgubljeno sa svojih zvijezda unutar deset milijuna godina od nastanka.
Naravno, ovo postavlja pitanje što bi se dogodilo u Galaktičkoj izbočini, gdje je gustoća zvijezda mnogo veća nego u disku Mliječne staze. Kako bi izračunali brzinu kojom se bliski susreti događaju u Bulgeu, Moiya i njezin tim simulirali su orbite milijuna zvijezda koje se tamo nalaze. Zatim su koristili analitički profil gustoće za poziciju svake zvijezde kako bi procijenili broj preleta koji se dogodi.
Umjetnikov dojam supernove. Zasluge: NASA
Kao što je McTier naveo, bio je to dugotrajan proces koji je doveo do nekih zanimljivih nalaza:
“Otkrili smo da bi 80% izbočenih zvijezda trebalo biti unutar 1000 AJ od druge zvijezde svake milijarde godina. Polovica zvijezda ima desetke takvih susreta u istom vremenskom okviru. Stopa susreta se smanjuje kada uzmete u obzir bliži prelet, ali susreti unutar 100 AU su još uvijek prilično česti.”
Osim povećanog rizika od bliskih susreta zvijezda, planeti smješteni oko zvijezda u Galaktičkoj izbočini također su pod većim rizikom od 'sterilizacije energetskih događaja'. To se događa kada zvijezde u zbijeno zbijenim nakupinama dožive gravitacijski kolaps i eksplodiraju u supernovi, što rezultira da obližnji zvjezdani sustavi (i njihovi planeti) budu pogođeni rezultirajućim gama-zračenjem (GRB) i oslobađanjem teških (i radioaktivnih) elementi.
Tijekom prošlosti 11 milijuna godina , supernove koje su se dogodile u svemiru blizu Zemlje povezane su s iznenadnim razdobljima globalnog zatopljenja na Zemlji, propadanjem ozonskog omotača, a površina je zbog toga postala izložena štetnim razinama sunčevog i kozmičkog zračenja. Za zvijezde koje su grupirane bliže jedna drugoj, supernove bi imale daleko veći utjecaj, jer bi se događale sve češće i bliže.
Nije onda čudo zašto astronomi vjeruju da galaksije poput naše također imaju 'nastanjive zone', koje se nalaze između Galaktičke izbočine i spiralnih krakova. Dok je Bulge opasno mjesto za život zbog povećanog rizika od bliskih susreta i radijacije, spiralni krakovi predstavljaju povećani rizik zbog veće stope stvaranja zvijezda.
Osim rigorozne prirode njihove studije, McTier je naznačio da je ona također značajna jer nudi dodatnu potvrdu za ovu teoriju. “Naši rezultati su novi jer smo uzeli novi dinamički pristup razumijevanju galaktičke nastanjivosti, ali smo zapravo samo potvrdili ono što su astronomi već znali: izbočina vjerojatno nije stabilno mjesto za život”, rekla je.
Studije poput ove također bi mogle imati značajan utjecaj na potragu za nastanjivim egzoplanetima, a da ne spominjemo potragu za izvanzemaljskom inteligencijom (SETI). Znajući da će se život najvjerojatnije pojaviti i razvijati unutar 'galaktičke nastanjive zone' (GHZ) - dijela diska koji se nalazi između jezgre i periferije - znanstvenici mogu suziti svoje napore u potrazi i povećati izglede za pronalazak života.
Možda bi ovo moglo poslužiti i kao podsjetnik da smo mi Zemljani vrlo sretni što smo odrasli u dobrom zvjezdanom susjedstvu!
Daljnje čitanje: MNRAS
