70 000 aastat tagasi läbis Päikesesüsteemi Oorti pilve Scholzi tähena tuntud pruunide kääbuste paar, mis asus just nende tuumades vesiniku ühilduvuse tipus. Erinevalt selle illustratsiooni tähtedest polnud need inimsilmale nähtavad.
Oleme harjunud mõtlema oma päikesesüsteemile kui stabiilsele, rahulikule kohale. Muidugi saame aeg-ajalt teada, et planeedid ja muud taevakehad lõid mõne komeedi või asteroidi, kuid enamasti jääb kõik samaks. Isegi haruldane tähtedevaheline külastaja ei kanna suurt riski, vähemalt mitte meie maailma moodi terviklikkuse suhtes. Kuid kogu meie päikesesüsteem tiirleb galaktika kaudu, mis tähendab, et sellel on sadu miljardeid võimalusi tihedaks suhtlemiseks teise tähega. Kui sageli see tegelikult juhtub ja millised on selle võimalikud tagajärjed? Meie lugeja küsib järgmise küsimuse:
Võimalused ulatuvad rutiinsetest juhtumitest, mille käigus mitmed Oorti pilves olevad objektid lähevad teelt välja, kuni katastroofiliste kokkupõrgeteni planeediga või selle süsteemist väljutamisega. Vaatame, mis tegelikult juhtub.
Linnutee ja ümbritseva taeva tiheduskaart, millel on selgelt näha Linnutee, suured ja väikesed Magellaani pilved ning kui lähemalt vaadata, siis NGC 104 Väikesest Pilvest vasakule, NGC 6205 galaktika tuumast ülal ja vasakul ning NGC 7078 veidi all. Kokku sisaldab Linnutee umbes 200 miljardit tähte.
Meie parim hinnang on, et Linnutee sisaldab 200–400 miljardit tähte. Ja ehkki tähed on väga erineva suuruse ja massiga, on enamik neist (3 igast 4st) punased kääbused: 8–40% Päikese massist. Nende tähtede suurus on Päikesest väiksem: keskmiselt umbes 25% Päikese läbimõõdust. Ligikaudu teame ka Linnutee suurust: see on umbes 2000 valgusaasta paksune ja 100 000 valgusaasta läbimõõduga ketas, mille keskne mõhk on raadiusega 5000-8000 valgusaastat.
Lõpuks, Päikese suhtes, liigub tüüpiline täht kiirusega 20 km / s: umbes 1/10 kiirusest, millega Päike (ja kõik tähed) Linnuteel tiirleb.
Ehkki Päike liigub Linnutee tasapinnal keskpunktist 25 000 kuni 27 000 valgusaasta kaugusel, pole Päikesesüsteemi planeetide orbiitide suund galaktika tasapinnaga joondatud.
See on meie galaktika tähtede statistika. Seal on palju detaile, nüansse ja nippe, mida me ignoreerime - näiteks tiheduse muutus sõltuvalt sellest, kas oleme spiraalharu või mitte; asjaolu, et rohkem tähti paikneb keskele lähemal kui servale lähemal (ja meie Päike on servast poolel teel); Päikesesüsteemi orbiitide kalle galaktilise ketta suhtes; väikesed muutused, sõltuvalt sellest, kas asume galaktika keskel või mitte … Kuid me võime neid ignoreerida, sest ainult ülaltoodud koguste kasutamine võimaldab meil arvutada, kui sageli galaktika tähed meie Päikesest teatud kaugusel asuvad ja seetõttu kui sageli võib oodata lähedasi kohtumisi või erinevaid kokkupõrkeid.
Reklaamvideo:
Päikese ja paljude läheduses asuvate tähtede vahelised kaugused on täpsed, kuid iga täht - isegi suurim neist - oleks mõõtkavas väiksema läbimõõduga üks miljon neljandikku.
Me arvutame selle väärtuse väga lihtsalt - arvutame tähtede tiheduse, meid huvitava ristlõike (mis määratakse vastavalt sellele, kui lähedale soovite, et täht meie juurde tuleks) ja kiiruse, millega tähed üksteise suhtes liiguvad, ja siis korrutame kõik selle saada kokkupõrgete arv ajaühiku kohta. See kokkupõrgete arvu loendamise meetod sobib kõigile, alates osakeste füüsikast kuni kondenseerunud aine füüsikani (ekspertide jaoks on see põhimõtteliselt Drude'i mudel) ja täpselt sama, mis astrofüüsika jaoks rakendatav. Kui eeldada, et Linnuteel on 200 miljardit tähte, kui tähed on kettale ühtlaselt jaotunud (arvestamata mõhk) ja et tähed liiguvad üksteise suhtes kiirusega 20 km / s, siis, joonistades interaktsioonide arvu sõltuvuse kaugusest Päikeseni, saame järgnev:
Graafik, mis näitab, kui sageli täidavad Linnutee tähed Päikesest teatud kaugust. Graafik on mõlemal teljel logaritmiline, y-telg on vahemaa ja x-telg - tüüpiline ootus sellele sündmusele aastatel.
Ta ütleb, et keskmiselt võib kogu Universumi ajaloo vältel oodata, et lähim vahemaa, milleni teine täht Päikesele läheneb, on 500 AU ehk umbes kümme korda kaugem kui kaugus Päikesest Pluutoni. Samuti soovitab ta, et kord miljardi aasta jooksul võib läheneda meile täht 1500 AU kaugusel, mis asub hajutatud Kuiperi vöö serva lähedal. Ja sagedamini, umbes kord 300 000 aasta jooksul, möödub üks täht meist valgusaasta kaugusel.
Päikesesüsteemi logaritmiline kujutis, mis ulatub lähimate tähtedeni, näitab, kui kaugele ulatuvad Kuiperi vöö ja Oorti pilved.
See on kindlasti hea meie päikesesüsteemi planeetide pikaajalise stabiilsuse jaoks. Sellest järeldub, et meie päikesesüsteemi eksisteerimise enam kui 4,5 miljardi aasta jooksul on tähe tõenäosus läheneda ükskõik millisele meie planeedile kaugusest, mis on võrdne Päikese ja Pluuto vahemaaga, umbes 1/10 000-st; tõenäosus, et täht läheneb Päikesele kaugusega, mis on võrdne kaugusega Päikesest Maale (mis häiriks oluliselt orbiiti ja põhjustaks süsteemist väljutamise) on väiksem kui 1 000 000 000-st. See tähendab, et tõenäosus mööda minna meile galaktikast veel üks täht, mis võib meile tõsiseid ebamugavusi tekitada, on kohutavalt madal. Me ei kaota kosmoseloteriiga - on väga ebatõenäoline, et kuna midagi veel pole juhtunud, siis lähitulevikus midagi juhtub.
Sise- ja välisplaneedi orbiidid, järgides Kepleri seadusi. Võimalus, et täht möödub meist mingil väikesel kaugusel ja isegi Pluutoga võrreldava vahemaa kaugusel, on äärmiselt väike.
Kuid juhtumeid, kus täht läbib Oorti pilve (asub Päikesest 1,9 valgusaasta kaugusel) ja mille tagajärjel oli häiritud tohutu hulga jääkehade orbiidid, oleks selle aja jooksul pidanud kogunema umbes 40 000. Sellise tähe läbimisega Päikesesüsteemist juhtub palju huvitavat., kuna siin lähenevad kaks tegurit:
Oorti pilveobjektid on Päikesesüsteemiga väga nõrgalt ühendatud, nii et isegi väga väike gravitatsiooniline tõuge võib nende orbiiti oluliselt muuta.
Tähed on väga massiivsed, nii et isegi kui täht liigub objektist, mis on võrdne kaugusega Päikesest, suudab see oma orbiidi muutumiseks piisavalt tugevasti lüüa.
Sellest järeldub, et iga kord, kui jõuame mööduva tähe lähedale, suureneb oht, et näiteks mitu miljonit aastat pärast seda võime põrkuda Oorti pilvest pärit objektiga.
Kuiperi vöö sisaldab kõige rohkem objekte Päikesesüsteemis, kuid kaugem ja õhem Oorti pilv ei sisalda mitte ainult rohkem objekte - see on vastuvõtlikum ka mööduva massi häiretele, näiteks mõni teine täht. Kõik Kuiperi vöö ja Oorti pilveobjektid liiguvad Päikese suhtes ülikõrgetel kiirustel.
Teisisõnu, me ei näe mööduva tähe mõjusid jäistele komeeditaolistele kehadele, mis tõenäoliselt satuvad Päikesesüsteemi, kuni umbes 20 järjestikust tähte on möödunud meie lähedale piisavalt lähedale! See on probleem, kuna viimasest tähesüsteemist on Scholzi täht (möödus 70 000 aastat tagasi) juba 20 valgusaasta kaugusel. Selle analüüsi põhjal saab siiski teha optimistliku järelduse: mida parem on meie tähtede ja nende liikumiste kaart, mis asub meist 500 valgusaasta kaugusel, seda paremini suudame ennustada, kuhu ja millal Oorti pilve kontrollimatud objektid ilmuvad. Ja kui me muretseme planeedi kaitsmise eest objektide eest, mis meie süsteemi visatakse tähtede mööda, siis on selliste teadmiste omandamine järgmine ilmne samm.
WISEPC J045853.90 + 643451.9, roheline täpp on esimene ülikerge pruun kääbus, mille avastas laiuvälja infrapuna-uuringu uurija ehk WISE (laiekraaniga infrapuna-uuringu uurija). See täht asub meist 20 valgusaasta kaugusel. Kogu taeva uurimiseks ja kõigi tähtede leidmiseks, mis võiksid Päikese lähedal mööduda ja Oorti pilvele tormid tuua, oleks vaja vaadata 500 valgusaastat.
Selleks on vaja ehitada lainurk-teleskoope, mis on võimelised nägema häid tähti suurtest kaugustest. WISE missioon sai sellise tehnika prototüübiks, kuid kaugus, kus ta suudab näha kõige nõrgemaid tähti, st kõige tavalisemat tüüpi tähti, on selle suuruse ja vaatlusajaga piiratud. Infrapuna kosmoseteleskoop, mis jälgib kogu taevast, võiks tähistada meie ümbrust, rääkida sellest, mis võib meile tulla, kui kaua see võtab, mis suundadest ja millised tähed on Oorti pilveobjektide hulgas häireid põhjustanud. Gravitatsiooniline vastasmõju toimub pidevalt, isegi vaatamata tohututele kaugustele tähtede vahel kosmoses; Oorti pilv on tohutu ja meil on väga kaua aega, et sealt pärinevad objektid lendaksid meist mööda ja mõjutaksid meid kuidagi. Kõik juhtub piisavalt pika aja jooksulmida võite ette kujutada.
Aleksander Kolesnik
