خورشید ممکن است در گذشته یک ستاره دوقلو داشته ، اکنون کجاست

خورشید شاید در گذشته های خیلی دور  یک ستاره دوقلو داشته است.قل دوم خورشید اکنون کجاست و چگونه ناپدید شده است؟
خورشید ما یک همراه داشته و بسیاری از سیارات کوتوله کشف نشده در منظومه شمسی وجود دارد. این در مطالعه جدید دانشمندان بیان شده است. مقاله ای که توسط دکتر آوی لوب ، استاد علوم و دانشجويان دانشگاه هاروارد ،  در Astrophysical Journal Letters ،  منتشر شده است مغایر با تئوری غالب ستاره تنها در مورد منشأ منظومه شمسی است.

چگونه دانشمندان به این نتیجه رسیدند؟ این کشف چه سؤالی در مورد منظومه شمسی ما ایجاد می کند؟ چه چیز دیگری در منظومه شمسی ما پنهان مانده است؟ سیستم های دارای دو ستاره به طور کلی چگونه شکل گرفته اند و اکنون "خورشید دوم" کجاست؟

 

نظریه جدید در باره خورشید دوم چه می گوید

ستاره شناسان دانشگاه هاروارد گفته اند كه خورشید ممكن است بخشی از یك سیستم دودویی باشد - جایی كه دو ستاره در طول سالهای تشكیل منظومه شمسی به دور هم می چرخند.

نظریه جدید دانشمندان ادعا می کند که اگر یک سیستم ستاره ای دوتایی وجود داشته باشد ، برای جذب اجسام دور با گرانش خود مجهزتر است. به بیان ساده ، بسیاری از اجسام و در فاصله بسیار دور از خورشید اشاره می کنند که ستاره ما یک دستیار همراه داشته است.

نمودار منظومه شمسی اولیه: سیاره نهم با بسیاری دیگر از اشیا similar مشابه در حدود 75 میلیارد کیلومتری خورشید در مدار است ، یک ستاره دوم مانند خورشید در حدود 225 میلیارد کیلومتر دورتر است و ابر اجسام یخی بیش از یک تریلیون کیلومتر فاصله دارد. ... دور از خورشید (توجه: 1 واحد آمپر = 150 میلیون کیلومتر).

 

نویسنده این تحقیق گفت: دانشمندان می گویند ، این نظریه رادیکالی مبنی بر اینکه منظومه شمسی ممکن است زمانی یک سیستم دوتایی ستاره ای از دو ستاره باشد که به دور یک نقطه مشترک در فضا می چرخد ​​، تعجب آور نیست. "بیشتر ستارگان مشابه خورشید با ماهواره های دوتایی متولد می شوند" .

 

ستاره ها چگونه تشکیل می شوند

ستاره ها در ابرهای گرد و غبار به دنیا می آیند و در بیشتر کهکشان ها پراکنده هستند. نمونه مشهور ابر گرد و غبار "سحابی جبار" یا  سحابی شکارچی است. تلاطم در اعماق این ابرها گره هایی با جرم کافی برای گاز و گرد و غبار ایجاد می کند تا تحت فشار جاذبه خود شروع به فروپاشی کنند. با ریزش ابر ، مواد در مرکز شروع به گرم شدن می کنند. این هسته داغ در مرکز ابر در حال فروپاشی است که یک روز به یک ستاره تبدیل می شود. مدل های سه بعدی رایانه ای شکل گیری ستاره پیش بینی می کنند که ابرهای در حال چرخش از گاز و گرد و غبار در حال فروپاشی می توانند به دو یا سه قسمت متلاشی شوند. این توضیح می دهد که چرا بیشتر ستارگان کهکشان راه شیری زوج هستند یا در گروههای چند ستاره ای قرار دارند.

 

مشاهدات قدرتمند فوران ستاره ای در مورد پژواک نور Eta Carinae بینش جدیدی از رفتار ستارگان پرقدرت قدرتمند در آستانه انفجار ارائه می دهد.
اعتبار: NOAO ، AURA ، NSF و N. Smith (دانشگاه آریزونا)

سیستم های ستاره ای دوتایی چیست

شما می دانید که سیارات به همان روشی که سیاره زمین ما به دور خورشید می چرخد ​​به دور ستارگان می چرخند. اما آیا می دانید ستاره ها می توانند به دور ستاره های دیگر نیز بچرخند؟ دانشمندان تخمین می زنند که بیش از 80٪ نقاط نور در آسمان شب در واقع چندین سیستم ستاره ای هستند. این سیستم ها می توانند دارای دو ، سه ، چهار یا حتی تعداد بیشتر ستاره باشند!

 

 

شواهدی وجود دارد که هفت ستاره در سیستم ستاره جبار در صورت فلکی عقرب وجود دارد! این بدان معنی است که منظومه شمسی ما که اکنون فقط یک

ستاره واحد دارد ، در واقع بسیار نادر است.

 

این نمودار نشان می دهد که چگونه دو ستاره در یک سیستم باینری یک مدار بیضوی دارند (در بعضی موارد می تواند تقریباً دایره ای باشد). آنها تمرکز مشترکی دارند که مرکز جرم یا حدفاصل سیستم است و حول این نقطه می چرخد. بردار شعاع متصل کننده دو ستاره همیشه مرکز تقاطع را قطع می کند.

همانطور که در بالا نشان داده شده است ، سیستم های دودویی می توانند مدارهای بسیار بیضوی داشته باشند. در این موارد ، غیر عادی بودن e به 1 نزدیکتر است. اگر e به 0 نزدیک باشد ، مدارها مدورتر خواهند بود.

بیشتر این سیستم های چند ستاره ستاره های باینری هستند. پیشوند bi- منشا Latin لاتین دارد و به معنی دو است . ستارگان دوتایی دو ستاره هستند که دارای یک پیوند گرانشی مشترک هستند و همزمان به دور مرکز جرم مشترک خود می چرخند. مرکز جرم یک جسم (یا اشیاء) نقطه تعادل آن است. تصور کنید که می توانید دو ستاره را به انتهای یک قطب بلند وصل کنید. مرکز جرم نقطه ای است که می توانید این قطب را روی انگشت خود نگه دارید تا به یک طرف یا طرف دیگر متمایل نشود.

 

سیستم دودویی BHB 2007 در مراحل اولیه شکل گیری است ، فاصله 600 سال نوری از زمین در سحابی اسب تاریک

تصویری از دو ستاره جوان و در حال رشد که توسط دیسک های گاز و گرد و غبار احاطه شده اند.

 اعتبار عکس : ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) ، Alves و همکاران

در یک سیستم ستاره ای دوتایی ، دو ستاره به دور مرکز جرم مشترک خود می چرخند. ستارگان دوتایی به عنوان "گسترده" یا "نزدیک" طبقه بندی می شوند. همانطور که از نام آن پیداست ، در باینریهای عریض ، مدارهای دو ستاره آنها را از یکدیگر دور می کند. ستاره ها در طول مسیر زندگی به طور جداگانه حرکت می کنند و تأثیر کمی روی یکدیگر دارند. با این حال ، باینری های نزدیک به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک هستند که جاذبه یک ستاره می تواند یک ستاره دیگر را تغییر شکل دهد و گاهی اوقات آن را ببلعد. از آنجا که ستاره ها بر اساس جرم خود طبقه بندی می شوند ، این انتقال ماده از یک ستاره به ستاره دیگر می تواند مسیر زندگی آنها را به طور کامل تغییر دهد.

 

ابر Oort - خانه دنباله دارها

ابر Oort دورترین منطقه منظومه شمسی است. اعتقاد بر این است که حتی نزدیکترین اجسام موجود در ابر Oort نیز چندین برابر دورتر از خورشید نسبت به لبه های خارجی کمربند کویپر هستند.برخلاف مدار سیارات و کمربند کویپر که بیشتر در یک دیسک مسطح و دور خورشید قرار دارند ، ابر اورت یک پاکت کروی غول پیکر است که بقیه منظومه شمسی را احاطه کرده است. به نظر می رسد یک حباب بزرگ دیواره ضخیم از قطعات باقی مانده در فضا باشد. ابر اورت می تواند میلیاردها یا حتی تریلیون اشیاء داشته باشد.

تصویری از کمربند کویپر و ابر اورت در رابطه با منظومه شمسی ما. ناسا

 

از آنجا که مدار دنباله دارها بسیار طولانی است ، دانشمندان گمان می کنند که ابر Oort منبع اکثر این ستاره های دنباله دار است. به عنوان مثال ، دنباله دار C / 2013 A1 Siding Spring که در سال 2014 بسیار نزدیک از مریخ عبور کرد ، حدود 740،000 سال به منظومه شمسی بر نخواهد گشت.

فاصله خورشید تا ابر Oort آنقدر زیاد است که توصیف آن نه در واحدهای متداول مایل یا کیلومتر بلکه در واحدهای نجومی مفید است. یک واحد نجومی (یا AU) فاصله بین زمین و خورشید است. مدار بیضوی پلوتو آن را به فاصله 30 AU منتقل می کند. از خورشید و 50 AU با این حال ، اعتقاد بر این است که لبه داخلی ابر Oort از خورشید بین 2000 تا 5000 AU است.  لبه خارجی می تواند در فاصله 10،000 یا حتی 100،000 AU باشد. از خورشید - این یک چهارم یا نیمی از فاصله بین خورشید و نزدیکترین ستاره همسایه است.

 

اگرچه اعتقاد بر این است که دنباله دارهای طولانی در میان سیارات از ابر Oort سرچشمه می گیرند ، اما هیچ جسمی در دورترین منطقه آن مشاهده نشده است ، بنابراین این یک مفهوم نظری است. اما این همچنان گسترده ترین توضیح در مورد منشأ دنباله دارهای طولانی مدت است.

 

اکنون این "خورشید دوم" کجاست

بنابراین اگر خورشید ماهواره ای دوتایی داشته ، کجاست؟ اکنون به وضوح دیده می شود که آنجا نیست.اگر هرگز وجود داشته باشد ، مدتها پیش از بین رفته است. بیشتر ستاره ها در خوشه های ستاره ای ، گروه های صدها یا حتی هزاران ستاره ای متولد می شوند ، بنابراین جای تعجب نیست که خورشید 4.6 میلیارد سال پیش در یکی از خوشه ها به دنیا آمده باشد.

 

در چنین فضای شلوغی برخورد بین ستاره ها بسیار محتمل است. حتی اگر یک کوتوله سرخ با جرم یک دهم خورشید حدود 300 میلیارد کیلومتر مسافت طی کند ، می تواند عملکرد سیستم را مختل کرده و ماهواره سابق خورشید را بیرون بکشد. این احتمال وجود دارد که خورشید قبل از ، از دست دادن فقط یک همراه خود را حدود 100 میلیون سال حفظ کند ، یک دوره کوتاه در مقایسه با سن فعلی ستاره.

 

نمونه هایی از منظومه شمسی با دو ستاره

این نمودار منظومه شمسی ما را با کپلر 47 مقایسه می کند ، یک سیستم دوتایی ستاره ای که از دو سیاره تشکیل شده است ، یکی در مدار به اصطلاح قابل سکونت در حال چرخش است. این میانگین طلایی سیستم سیاره ای است ، جایی که آب مایع می تواند در سطح سیاره وجود داشته باشد.

 

برخلاف منظومه شمسی ما ، سیستم کپلر 47 دارای دو ستاره است. یک ستاره از نظر اندازه با خورشید شباهت دارد اما فقط 84٪ روشن تر است. ستاره دوم ریز و درشت ، فقط یک سوم خورشید و کمتر از یک درصد روشن است. از آنجا که ستاره ها کوچکتر از خورشید ما هستند ، منطقه قابل سکونت سیستم نزدیکتر است.منطقه قابل سکونت این سیستم به شکل حلقه ای است که مرکز آن یک ستاره بزرگ است. هرچه ستاره اصلی هر 7.5 روز در مرکز توده دو ستاره می چرخد ​​، حلقه قابل سکونت حرکت می کند.

 

ارائه توسط این هنرمند نشان می دهد که این سیاره در داخل منطقه قابل سکونت به راحتی می چرخد ​​، دقیقاً مانند زمین به دور خورشید می چرخد. یک سال مدار ماهواره کپلر -47 سی 303 روز است. کپلر 47 سی دنیای مطلوبی برای زندگی نیست ، اما یک غول گازی در نظر گرفته می شود ، کمی بزرگتر از نپتون ، جایی که ممکن است جو ابرهای پرپشت و روشن بخار آب وجود داشته باشد.

 

این کشف تنوع سیستم های سیاره ای را در کهکشان ما نشان می دهد و فرصت های بیشتری را برای جستجوی حیات همانطور که می شناسیم فراهم می کند.علاوه بر این ، محققانی که با داده های ماهواره بررسی سیاره فراخورشیدی ناسا (TESS) کار می کنند ، اولین سیاره این ماموریت را در نزدیکی زمین کشف کرده اند ، جهانی که در اطراف دو ستاره است. این سیاره که TOI 1338 b لقب گرفته است ، تقریباً 6.9 برابر زمین است یا در اندازه های نپتون و زحل قرار دارد.

 

در صورت فلکی نقاش در فاصله 1.300 سال نوری در سیستم قرار دارد. ستارگان موجود در این سیستم یک سیستم دودویی گرفتگی را تشکیل می دهند که وقتی ماهواره های ستاره ای در صفحه دید ما بر روی هم قرار می گیرند ، رخ می دهد. جرم یکی حدود 10٪ از خورشید بیشتر است ، در حالی که دیگری سردتر ، کم نورتر و فقط یک سوم جرم خورشید است.

 

ترانزیت های TOI 1338 b نامنظم است ، از 93 تا 95 روز متغیر است و به دلیل حرکت مداری ستارگان آن در عمق و مدت زمان متفاوت است. TESS فقط ترانزیت هایی را می بیند که از یک ستاره بزرگ عبور می کنند - عبور از ستاره کوچکتر بسیار ضعیف است و قابل تشخیص نیست. مدار آن حداقل برای 10 میلیون سال آینده پایدار است. با این حال ، زاویه مدار به سمت ما چنان تغییر می کند که ترانزیت سیاره پس از نوامبر 2023 متوقف می شود و پس از هشت سال از سر گرفته می شود.

 

شواهد برای  "خورشید دوم" کجاست

در ابر Oort ، این پوسته کروی از اجسام یخ زده در منظومه شمسی خارجی است. اعتقاد بر این است که از بقایای باقی مانده از تشکیل منظومه شمسی تشکیل شده است ، اما به نظر می رسد اجسام بیش از حد زیادی وجود دارد. فقط هنگامی که "خورشید دوم" در مدل این مقاله جدید قرار می گیرد ، ابر Oort به همان اندازه متراکم می شود که امروزه آن را می بینیم.

سیستم های دودویی در گرفتن اجسام بسیار کارآمدتر از تک ستاره ها هستند. دانشمندان می گویند اگر Oort Cloud شکلی را که مشاهده می کرد ، تشکیل دهد ، به این معنی است که خورشید با همان توده ای که قبل از ترک خوشه خود از بین رفته بود ، همراهی داشت.این مهم است زیرا اشیاء موجود در Oort Cloud مانند دنباله دارها می توانستند آب را به سیاره ما بیاورند. ممکن است اجسام موجود در ابر Oort بیرونی در تاریخ زمین نقش مهمی داشته باشند ، مانند آوردن آب به این سیاره و انقراض دایناسورها.

 

دانشمندان همچنین خاطرنشان كردند كه ماهواره مضاعف خورشیدی نیز برخی دیگر از مشکلات سیستم خورشیدی ما را برطرف می كند. به عنوان مثال ، جسم یخی در حال چرخش نپتون به گروههای مختلف تعلق دارند . یکی به آن دیسک پراکنده گفته می شود و متشکل از اجسامی است که دارای مدارهای بسیار بیضوی و مایل هستند که احتمالاً در نتیجه برخورد با غول های گازی ، در درجه اول نپتون ، به این منطقه از فضا خارج می شوند. مثال دیگر ابر بیرونی Oort Cloud ، حجم کروی بزرگی از فضا در حدود یک تریلیون کیلومتر از خورشید است. در ابر Oort حدود 10 برابر بیشتر از دیسک پراکنده اجسام خارجی وجود دارد ، اما طبق اکثر فرضیه های مربوط به تشکیل منظومه شمسی ، این تعداد باید کمی کمتر باشد. در مقاله ، ستاره شناسان کشف می کنند که ایده باینری به طور طبیعی رابطه صحیحی را ایجاد می کند

 

با این حال ، آنچه در مورد نظریه خورشید دوم واقعاً هیجان انگیز است ، پیامدهای آن برای سیاره نهم است.

 

آیا هنوز سیاره نهم کشف نشده در منظومه شمسی وجود دارد

سیاره نه چیست؟ اعتقاد بر این است که سیاره نهم یک ابر زمین است - سیاره ای در حدود 5-15 برابر زمین ، که اولین بار در سال 2016 پیشنهاد شد.

"سیاره نه" بعید به نظر می رسد زیرا برای منظومه شمسی جمع آوری مواد کافی در چنین فاصله ای از خورشید برای تشکیل یک سیاره به اندازه زمین دشوار است. این امر باعث شده است تا اخترشناسان نظریه هایی رادیکالی حتی در مورد اینکه "اثرات سیاره نه" مشاهده می شود ، ارائه دهند.

 

اثری از داستان نویسی که سیاره نه را به تصویر می کشد ، یک ابر زمینی نظری که خورشید را در فاصله چند ده میلیارد میلیارد کیلومتری در حال گردش نشان می دهد. مشاهدات جهان یخ های دور حاکی از وجود این سیاره است. اعتبار: روبرتو مولار کاندانوزا و اسکات شپرد ، با تقدیر از انستیتوی علوم کارنگی
یکی از نظریه های دیگر  این است که یک سیاهچاله اولیه در منظومه شمسی وجود دارد. دیگری نظریه جدید "خورشید دوم" است.

 

جالب توجه است ، دومی پیش بینی کرده است که ممکن است بیش از یک سیاره اضافی در منظومه شمسی پنهان شده باشد.علاوه بر افزایش شانس تصرف یک سیاره بزرگ ، از نظر تئوریک "خورشید دوم" باید به انتقال اجسام بیشتر به مناطق بیرونی منظومه شمسی کمک می کرد. مدل جدید دانشمندان پیش بینی کرده است که باید اشیا  بیشتری با جهت مداری مشابه سیاره نه وجود داشته باشد.

 

چگونه می توان نظریه "خورشید دوم" را آزمایش کرد

محققان حدس می زنند که رصدخانه (era C Rubin (VRO در هوای کوهستانی در قله Cerro Pachon در دره Elqui شیلی ، که بررسی آسمان ده ساله آن باید "اولین نور" در سال 2021 باشد ، می تواند سیاره نهم را تایید یا رد کند. دانشمندان تأیید می كنند: "اگر VRO وجود" سیاره نهم "و منشا آن را تأیید كند و همچنین جمعیتی از سیارات كوتوله مشابه را بدام اندازد ، در این صورت مدل دوتایی بر تاریخ ستارگان تنها كه مدتهاست تصور می شود ، اولویت خواهد داشت."

نظرسنجی VRO با بررسی میراث فضا و زمان (LSST) ده ساله در هر سه شب ، کل آسمان شب نیمکره جنوبی را ضبط می کند ، و هر تصویر مساحتی 40 برابر اندازه ماه کامل را پوشش می دهد.

رصدخانه با زاویه دید گسترده ، منجمان را از زمان واقعی حوادث آگاه می کند و بایگانی عظیمی از داده ها را ایجاد می کند. پیش بینی می شود این امر دانش ستاره شناسان را نسبت به فضا بسیار گسترش دهد. اگر گروهی از سیارات کوتوله در خارج از منظومه شمسی کمین کرده باشند - و حتی خود سیاره نه ، VRO می تواند آنها را پیدا کند.محققان می گویند ، این نظریه "خورشید دوم" معتبرتر می شود.