Sunce je moglo putovati u talasu hiljada 'solarnих blizanaca' kroz Mlečni put

Novo istraživanje sugeriše da je Sunce, pre nego što je stiglo do današnje orbite, bilo deo velike grupe zvezda — svojevrsnog „talasa” solarnih blizanaca — koji su se pre milijardi godina kolektivno širili iz unutrašnjih oblasti Mlečnog puta ka spoljnjim regionima. Takva zajednička migracija objašnjava kako je Sunce moglo da se udalji za oko 10.000 svetlosnih godina od mesta nastanka, i zašto je danas u relativno mirnoj zoni pogodnijoj za razvoj života na Zemlji.

A mass migration of stellar twins. Stars similar to our Sun form a mass migration from the center of the Milky Way, occurring approximately 4 to 6 billion years ago. (CREDIT: NAOJ)

Kako su istraživači došli do tog zaključka?

Asistenti profesori Daisuke Taniguchi (Tokyo Metropolitan University) i Takuji Tsujimoto (National Astronomical Observatory of Japan) sastavili su najveći dosadašnji katalog solarnih blizanaca — 6.594 zvezde koje su po temperaturi, metalnosti i površinskoj gravitaciji veoma slične Suncu. Zbog te sličnosti naučnici mogu preciznije odrediti njihove starosti koristeći modele zvezdane evolucije (izohrone).

Some parameters of theoretical isochrones (top) and observed solar twin candidates (bottom). The horizontal axes in all the panels represent Teff, while the vertical axes represent some other parameters (log g, MG, MKs, and (J – Ks)⊙). (CREDIT: Astronomy and Astrophysics)

Autori su kombinovali katalog sa podacima Evropske svemirske agencije iz misije Gaia, koja je registrovala karakteristike oko 2 milijarde zvezda, i tako dobili veliki statistički skup podataka. Nakon isključivanja zvezda sa nepreciznim merenjima i binarnih sistema, analiziran je konačan uzorak solarnih blizanaca.

Recovered parameters in the resulting observed solar twin catalog. Each panel shows a scatter plot between the determined age, τ, and initial mass, Mini, color coded by the relative age error. (CREDIT: Astronomy and Astrophysics)

Ključni nalazi

Analiza starosne distribucije pokazala je izražen širok vrh u opsegu 4–6 milijardi godina. Sunce, staro oko 4,5–4,6 milijardi godina, uklapa se u ovaj raspon, što ukazuje da je mnogo solarnih blizanaca formirano otprilike u isto vreme. Takvo grupisanje sugeriše da su mnoge od tih zvezda nastale u istoj regiji blizu Galaktičkog centra i vremenom se kolektivno raspršile ka spoljnim oblastima.

Ranije se pretpostavljalo da je značajna migracija teško moguća zbog rotacione bar-strukture u centru Mlečnog puta, koja formira korotacionu barijeru i može zarobljavati zvezdane orbite. Ipak, autori predlažu da je migracija mogla da se dogodi dok se galaktički bar još formirao — u toj ranoj fazi barijera je bila slabija, pa su veće grupe zvezda mogle zajedno da „prođu” ka spoljašnjosti.

Zašto je to važno?

Ako je Sunce zaista nastalo približno 10.000 svetlosnih godina bliže Galaktičkom centru i kasnije migriralo na mirniju orbitu, to bi imalo značajne posledice za uslove na Zemlji. Centralne oblasti Galaksije su gušće, izložene većem nivou visokoenergijskog zračenja i učestalijim supernovama — znatno neprijateljnije okruženje za stabilan razvoj planeta i života.

Katalog od 6.594 solarna blizanca predstavlja snažan alat za galaktičku arheologiju: kombinovanjem starosti, hemijskog sastava i orbitalnih svojstava zvezda, astronomi mogu detaljnije rekonstruisati istoriju formiranja i migracija unutar Mlečnog puta. Rezultati takođe pomažu u razumevanju evolucije spiralnih galaksija i formiranja njihovih centralnih struktura, što je korisno i za potragu za naseljivim egzoplanetama.

Rad je objavljen online u časopisu Astronomy & Astrophysics. Izvor priče: The Brighter Side of News.