To oczywiste, że obecnie Słońce jest samotną gwiazdą. Najbliższy mu obiekt tego typu to położona 4,25 lata świetlne dalej Proxima Centauri. Niektórzy teoretyzują jednak, iż dawno temu Słońce mogło być częścią układu podwójnego, a co za tym idzie – mieć swoją towarzyszkę, czy też siostrę bliźniaczkę. Teraz uczeni z Uniwersytetu Harvarda dorzucili do tego pomysłu swoje pięć groszy, pokazując, że wspomniany układ podwójny mógłby wyjaśniać tajemnicę chociażby obłoku Oorta – chmury pyłu, drobnych okruchów i planetoid okrążających Słońce w odległości do 300 do 100 000 jednostek astronomicznych.
Słoneczna przeszłość
Słońce uformowało się 4,6 miliarda lat temu, w obrębie gigantycznej chmury gazu i pyłu. Niemal na pewno nie powstało ono jednak samo. W oparciu o obserwacje innych „gwiezdnych żłobków” można stwierdzić, że w tym samym czasie, w tym samym obszarze narodziłoby się mnóstwo innych gwiazd. Z czasem większość by się od siebie oddaliła, trafiając do różnych części Drogi Mlecznej.
Niektórzy naukowcy wierzą, iż istnieją dowody na to, że Słońce miało swoją gwiezdną siostrę na długo po opuszczeniu miejsca narodzin. Dotychczasowe badania pokazywały, że wiele gwiazd podobnych do naszej rodzi się z towarzyszkami i tworzy układy podwójne. W ciągu kilku milionów lat niektóre zbliżają się do siebie jeszcze bardziej, tworząc ciaśniejsze pary, ale większość stopniowo się od siebie oddala, aż w końcu się rozdzielą. Słońce może być przykładem drugiego przypadku.
Słońce i gwiazda tworząca wraz z nim układ podwójny. Wizja artysty. | Źródło: M. Weiss
Kosmiczne poszlaki
Czy istnieją jakiekolwiek dowody potwierdzające to, że Słońce prawdopodobnie należało do układu podwójnego? Zdaniem badaczy z Uniwersytetu Harvarda te dowody możemy znaleźć na skraju Układu Słonecznego.
Co takiego znajduje się na skraju Układu Słonecznego? Tak zwany obłok Oorta, czyli wspomniana chmura pyłu, drobnych okruchów i planetoid okrążających Słońce w odległości do 300 do 100 000 jednostek astronomicznych. 1 jednostka astronomiczna to dystans dzielący Ziemię i Słońce.
Położenie obłoku Oorta w Układzie Słonecznym i zmierzającej w jej kierunku sondy Voyager 2. Obraz opublikowany przez NASA w grudniu 2018 roku. | Źródło: NASA/JPL-Caltech
Nie jest jasne, jak taka chmura uformowała się tak daleko od Słońca. Obecnie uważa się, że jest ona pozostałością, po procesie powstawania planet i księżyców Układu Słoneczego, tak jak pas asteroid, ale ta teoria ma pewne dziury. Zespół z Uniwersytetu Harvarda opracował hipotezę, zgodnie z którą obiekty obłoku Oorta najprawdopodobniej po prostu przemieszczały się w pobliżu wczesnego Układu Słoneczego i zostały przechwycone przez grawitację Słońca oraz jego towarzyszki.
„Poprzednie modele miały trudności z zagwarantowaniem oczekiwanego stosunku między rozproszonymi obiektami dysku a zewnętrznymi obiektami obłoku Oorta.”, powiedział Amir Siraj, jeden z uczonych z Uniwersytetu Harvarda. „Model przechwycenia przez układ binarny jest znacznie doskonalszy i bardziej wyrafinowany, co z perspektywy czasu wydaje się być oczywiste: większość gwiazd podobnych do Słońca rodzi się z towarzyszami, tworząc układ podwójny.”
Układ podwójny a… Planeta Dziewiąta?
Co ciekawe, nowy model odnosi się także do kwestii tak zwanej Planety Dziewiątej (ang. Planet Nine), hipotetycznego świata, który zdaniem niektórych może skrywać się na ciemnym skraju Układu Słonecznego. Badacze z Uniwersytetu Harvarda uważają, że grawitacja układu podwójnego mogłaby przechwycić nie tylko cały szereg planet karłowatych, ale również planetę większą, taką jak Planeta Dziewiąta.
Być może astronomowie będą w stanie przetestować swoją teorię, a to za sprawą wspomnianych planet karłowatych. Na przestrzeni lat poznawaliśmy wiele planet karłowatych Układu Słonecznego, a Obserwatorium im. Very Rubin (VRO), które ma zostać wystrzelone w przestrzeń kosmiczną w 2021 roku, może pomóc odkryć kolejne.
„Jeśli VRO zweryfikuje istnienie Planety Dziewiątej i jej pochodzenie, a na dodatek znajdzie populację podobnie przechwyconych planet karłowatych, wówczas model układu podwójnego będzie preferowany ponad model samotnej gwiazdy, którego prawdziwość zakładana jest od dawna.”, dodał Siraj.
Jeśli dawno temu Słońce posiadało swoją towarzyszkę, to gdzie ta towarzyszka jest teraz? Po prostu gdzieś w innym zakątku Drogi Mlecznej, gdzie została wypchnięta przez grawitację innych gwiazd ze swojego „żłobka”.
Źródło: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, fot. tyt. NASA Goddard