«Зірка-ізгой» не зіткнеться з нашою Сонячною системою

Сонячна система далекого майбутнього захищена від зіткнення з мертвою зіркою. Минулого року дослідники вивчили траєкторію блукаючого білого карлика під назвою WD 0810–353 за допомогою космічного телескопа Gaia і передбачили, що він має зіткнутися з нашою Сонячною системою приблизно через 29 000 років. Хоча з людської точки зору це може здатися довгим терміном, з космічного погляду це відносно короткий період. Наприклад, Сонце не вичерпає водень і не перетвориться на червоного гіганта ще протягом 5 мільярдів років, знищуючи при цьому Землю та внутрішні планети.

Хоча доля Сонця, ймовірно, вирішена наперед, нові дослідження показали, що нашій планеті принаймні не доведеться турбуватися про те, що вона буде знищена хаосом, викликаним білим карликом WD 0810–353. Насправді «зірка-ізгой» не просто промахнеться повз Сонячну систему; Астрономи кажуть, що можливо він взагалі рухається не в наш бік.

«Ми виявили, що швидкість зближення, виміряна проектом Gaia, невірна, і передбачене близьке зіткнення WD0810-353 з Сонцем насправді не відбудеться», — заявив у своїй заяві астроном Стефано Багнуло. «Насправді WD0810–353, можливо, взагалі не рухається до Сонця. Це на одну космічну небезпеку менше, про яку нам потрібно турбуватися!»

У чому Gaia помилилась?

Gaia — це космічний телескоп, який зараз будує надзвичайно точну тривимірну карту понад мільярд зірок нашої галактики Чумацький Шлях. Він робить це, точно вимірюючи положення зірок і відстежуючи зміни у цих положеннях, повертаючи цей «шматок» неба і знову спостерігаючи за ним, щоб побачити, що змінилося.

У 2022 році астрономи Вадим Бобильов та Аніса Байкова проаналізували великий набір даних Gaia у пошуках зірок, які, мабуть, прямують до Сонячної системи. Це призвело їх до WD 0810-353, білого карлика — типу щільного зоряного залишку, що залишається після смерті зірок з масами, подібними до сонячної.

Наше власне Сонце стане білим карликом приблизно через мільярд років після руйнівного заклинання червоного гіганта, коли набряклі зовнішні шари Сонця охолонуть і відійдуть, залишивши після себе ядро, що тліє.

WD 0810-353 може запропонувати попереднє уявлення про те, як виглядатиме Сонце в той час, коли воно опиниться в межах половини світлового року від Сонячної системи, що приблизно в 31 000 разів перевищує відстань між Землею та Сонцем.

Хоча це здається зовсім не близьким зіткненням, воно досить близько, щоб гравітаційний вплив WD 0810-353 могла порушити хмару Оорта — тіло комет та інших крижаних тіл на краю Сонячної системи.

Хмара Оорта розташована у 2000–100 000 разів далі за відстань між Землею та Сонцем від центральної зірки Сонячної системи. Коли хмара переміщається повз прохідні зірки, такі як WD 0810–353, гравітація зірки може відправити деякі з цих слабко гравітаційно пов’язаних крижаних тіл у різке падіння до внутрішньої частини Сонячної системи та Землі.

Отже, що сталося зі спостереженнями цього скаженого білого карлика? Що змусило астрономів думати, що він рухається в наш бік, і звідки нам знати, що це, мабуть, не так?

Магнітна плутанина

При спостереженнях за WD 0810-353 з’ясувалося, що Джіа втратила щось важливе та незвичайне у цьому білому карлику. У нього надзвичайно велике магнітне поле.

«Незвичайно те, що цей старий білий карлик також має величезне магнітне поле», — пояснює Єва Вільявер, астроном Астробіологічного центру в Іспанії та співавтор дослідження. «В астрономії магнітні поля мають вирішальне значення для розуміння багатьох фізичних аспектів зірки, і ігнорування їх може призвести до неправильної інтерпретації фізичних явищ».

Астрономи визначили, що WD 0810-353 прямує до нас, розрахувавши радіальну швидкість білого карлика — швидкість об’єкта вздовж променя зору від спостерігача до цього об’єкта. Це робиться шляхом розгляду спектра світла, що випромінюється зіркою, а потім поділу його на складові довжини хвиль, з яких складається це світло.

Якщо зірка рухається до нас, це призводить до збільшення довжини хвилі, що призводить до зміщення світла у червоний кінець електромагнітного спектра – явище, відоме як червоне зміщення. Однак якщо зірка видаляється, довжина хвилі світла, що випромінюється нею, розтягується і зміщується до синього кінця, що описується як «зміщене в блакитний бік».

Річ у тому, що магнітні поля також можуть впливати на спектр світла зірки, мертвої чи ні, шляхом розщеплення спектральних ліній та зміщення ліній у бік інших довжин хвиль. Джерело