Астрономы обнаружили, что примерно 4,4 миллиона лет назад у Солнца произошло тесное сближение с двумя невероятно горячими массивными звёздами. Это открытие стало возможным благодаря «шраму», оставленному событием в завихряющихся облаках газа и пыли сразу за пределами Солнечной системы. Это исследование не только раскрывает новые подробности о ближайшем звёздном окружении нашей системы, но также может пролить свет на то, как особенности этого окружения сыграли роль в эволюции жизни на Земле.
Чтобы совершить это открытие, команде астрономов пришлось учесть движение «местных межзвёздных облаков», протянувшихся примерно на 30 световых лет, самого Солнца и звёзд-«гостей», которые теперь находятся в 400 световых годах от Земли в передней и задней «лапах» созвездия Большого Пса. Это сложная задача, поскольку одно только Солнце мчится сквозь пространство со скоростью 93 000 км/ч, что примерно в 75 раз быстрее скорости звука на уровне моря на Земле.
«Это что-то вроде головоломки, где все части движутся, — заявил в своём обращении руководитель группы Майкл Шалл из Университета Колорадо в Боулдере. — Двигается Солнце. Звёзды удаляются от нас. Облака дрейфуют».
За пределами местных межзвёздных облаков и их разрежённых сгустков атомов водорода и гелия в форме газа и пыли Солнечная система находится внутри региона Млечного Пути, относительно свободного от такой материи, который называется «Местный горячий пузырь».
Понимание этих регионов может быть важным для осознания того, как жизнь получила на Земле необходимые условия для процветания.
«То, что Солнце находится внутри этого набора облаков, способных защитить нас от ионизирующего излучения, может быть важной составляющей того, что делает Землю обитаемой сегодня», — пояснил Шалл.
Чтобы исследовать это влияние, Шалл и его коллеги занялись моделированием сил, которые сформировали наш регион Млечного Пути. Это потребовало пристального изучения двух звёзд в Большом Псе, известных как Эпсилон Большого Пса (Адара) и Бета Большого Пса (Мирцам). Команда обнаружила, что, вероятно, эти две звезды промчались мимо Солнца примерно 4,4 миллиона лет назад, приблизившись к нашей звезде на расстояние до 30 световых лет. Хотя по земным меркам это колоссальное расстояние, эквивалентное примерно 281 триллиону км, по космическим меркам и в галактике шириной 105 700 световых лет это тесное сближение.
Учёные утверждают, что такое близкое прохождение сделало бы эти звёзды хорошо видимыми с Земли. «Если перенестись на 4,4 миллиона лет назад, эти две звезды были бы в четыре-шесть раз ярче, чем Сириус сегодня, безусловно, самыми яркими звёздами на небе», — сказал Шалл.
Каждая из этих звёзд значительно больше Солнца, примерно в 13 раз массивнее. Они также намного горячее: их температура достигает 25 000 °C, что делает температуру Солнца в 5500 °C относительно умеренной. Когда эти массивные, мощные, но недолговечные звёзды прошли через наши космические «задворки», они испускали мощное ультрафиолетовое излучение, которое вырывало электроны из атомов в местных межзвёздных облаках — процесс, называемый «ионизацией». Удаление отрицательно заряженных электронов оставляло эти атомы водорода и гелия с положительным зарядом — тот самый «шрам», который команда смогла обнаружить.
Исследование команды разрешает давнюю загадку местных межзвёздных облаков, которая возникла, когда астрономы ранее обнаружили, что 20% атомов водорода и 40% атомов гелия в этих сгустках газа и пыли были ионизированы — необычно высокий уровень ионизации, особенно для гелия.
Команда предполагает, что этим звёздам в ионизации облаков помогали как минимум четыре других источника ультрафиолетового излучения. К ним относятся три белых карлика (тип звёздного остатка, оставшегося после смерти звёзд размером с Солнце) и сам Местный горячий пузырь.
Считается, что эта область пониженной плотности газа и пыли была очищена взрывными смертями в виде сверхновых от 10 до 20 звёзд. Эти сверхновые нагрели газ, заставив Местный горячий пузырь испускать ионизирующее излучение в форме рентгеновских и ультрафиолетовых лучей, «обжаривая» местные межзвёздные облака вокруг Солнечной системы.
Ионизация этих облаков не будет длиться вечно; она исчезнет, когда атомы водорода и гелия вновь обретут нейтральный электрический заряд, захватывая свободные электроны. Этот процесс может занять несколько миллионов лет.
Эпсилон и Бета Большого Пса тоже существуют в долг. В то время как 4,6-миллиарднолетнему Солнцу осталось жить около 5 миллиардов лет, прежде чем оно превратится в белый карлик, массивные звёзды, подобные этим, сжигают своё топливо для термоядерного синтеза гораздо быстрее. Вероятно, обе звезды — и Эпсилон, и Бета Большого Пса — взорвутся сверхновыми в ближайшие несколько миллионов лет.
Хотя они слишком далеки, чтобы представлять какую-либо опасность для Земли, взрывные смерти этих звёзд могут устроить впечатляющее шоу для любых форм жизни, всё ещё остающихся на Земле. «Сверхновая, взрывающаяся так близко, озарит небо, — сказал Шалл. — Она будет очень, очень яркой, но достаточно далёкой, чтобы не быть смертельной».
Исследование команды было опубликовано в конце ноября в журнале The Astrophysical Journal.
Это открытие рисует картину нашего космического дома как динамичной и постоянно меняющейся среды. Солнечная система не просто пассивно дрейфует через спокойный вакуум; она взаимодействует с другими звёздами, облаками и излучениями, которые, в свою очередь, могут влиять на её защитные «пузыри» — гелиосферу и окружающие её нейтральные облака. Возможно, такие периодические всплески ионизирующего излучения от пролетающих гигантов или соседних сверхновых в прошлом не только «стерилизовали» ближний космос, но и выступали как фактор естественного отбора, потенциально ускоряя мутационные процессы у древних земных организмов.
В будущем детальное моделирование подобных событий и поиск других «шрамов» в межзвёздной среде помогут реконструировать полную историю галактического окружения Земли за последние десятки миллионов лет. Это, в свою очередь, позволит точнее оценить, насколько типична или уникальна относительная изоляция и спокойствие, которые наша планета испытывает сейчас, и как часто другие миры в Галактике подвергаются подобным звёздным «встречам», способным как уничтожить, так и, возможно, зажечь искру жизни.
Поделитесь в вашей соцсети👇
Ваш комментарий