Древний звездный проход изменил орбиты комет, которые мы видим сегодня

Фото из открытых источников

Прохождение звезды вблизи нашей Солнечной системы, возможно, привело к тому, что в нашу сторону хлынул град комет.

Странно об этом думать. Хотя звезды и созвездия, которые мы видим сейчас, могут казаться вечными, их положение и конфигурация медленно меняются с течением времени. Наше Солнце и звезды рядом с нами подобны пешеходам на длинном извилистом тротуаре, движущимся с разной скоростью и в разных направлениях в течение примерно четверти миллиарда лет вокруг ядра нашей галактики Млечный Путь.

Недавнее исследование Института планетологии показало, что близкое прохождение звезды HD 7977, возможно, вызвало каскад событий, в результате которого долгопериодические кометы устремились к Солнцу. Более того, этот же рост числа долгопериодических комет, возможно, продолжается и сегодня. Результаты исследования были недавно представлены на заседании Отдела динамической астрономии Американского астрономического общества.

Миссия Gaia Европейского космического агентства впервые зафиксировала близкое прохождение звезды HD 7977 вблизи нашей Солнечной системы. Gaia, преемница миссии Hipparcos, занималась точными измерениями яркости, положения и движения более миллиарда звезд с целью точного картирования локальной части нашей родной галактики. Миссия Gaia завершилась в начале 2025 года, но исследователи продолжат изучать огромный объем данных, полученных в ходе миссии, до конца десятилетия.

Этот переход произошёл 2,5 миллиона лет назад, когда только начинался ранний плейстоцен. В то время на этой сцене доминировали наши ранние предки, Australopithecus africanus (потомки Люси, жившей миллион лет назад).

HD 7977 — это звезда G-типа, масса которой в 1,07 раза превышает массу нашего Солнца. Сейчас она находится в созвездии Кассиопеи, и, по предварительным оценкам, пролет HD 7977 на расстоянии от 4000 до 25000 астрономических единиц (а.е.) от Солнца. Недавнее исследование уточнило это значение до 6000–10000 а.е. Одна а.е. — это расстояние от Земли до Солнца. Для сравнения, 10000 а.е. — это чуть менее 16% светового года. Космический аппарат Voyager 1, самый удаленный от Солнца объект, созданный человеком, сейчас находится на расстоянии чуть более 171 а.е. от Солнца. Ожидается, что Voyager 1 пролетит на расстоянии одного светового дня в конце этого года.

В исследовании отмечается, что HD 7977, возможно, пролетел достаточно близко, чтобы его гравитационное влияние преобладало в сфере нашей Солнечной системы по сравнению со средним фоновым притяжением самой галактики Млечный Путь.

Один из интригующих результатов показывает, что кометы со сверхдлительным периодом обращения, наблюдаемые сегодня, хорошо соответствуют прохождению HD 7977 через внешнюю часть Солнечной системы, в то время как кометы с более коротким периодом обращения при повторных прохождениях предполагают, что притяжение галактического диска сыграло большую роль в истории их происхождения.

Согласно этой оценке, прохождение кометы HD 7977 произошло в пределах далёкого облака Оорта, области комет. Этот обширный резервуар, расположенный на расстоянии от 2000 до 200 000 астрономических единиц от Солнца, является источником долгопериодических комет, которые время от времени подвергаются воздействию внешних факторов и направляются к Солнцу.

В исследовании рассматривались орбиты 112 сверхдлительнопериодических комет, наблюдавшихся с 1989 года. В астрономии «периодические» кометы имеют период обращения менее 200 лет, в то время как долгопериодические кометы имеют более длительный период — тысячи лет и более. Однако для целей данного исследования ученые рассматривали кометы с периодом обращения более миллиона лет, что позволяет предположить, что они являются новыми, впервые посетившими внутреннюю часть Солнечной системы.

«Распределение орбит комет предполагает, что мы живем в необычное время, когда HD 7977 доминирует в образовании новых комет, а не более обширное гравитационное поле Млечного пути, как это обычно бывает», — говорит Натан Кайб из Института планетологии (Университет Бордо). «Это означает, что мы переживаем поздние стадии довольно редкого и мощного кометного потока».

Как это часто бывает в астрономии, необходим более глубокий анализ результатов. Исследователи отмечают, что размеры орбит участвующих комет не всегда точно соответствуют их распределению. Зачастую сложно уточнить факторы, влияющие на орбиты, измеряемые миллионами лет. Кроме того, могут действовать и более тонкие динамические процессы, такие как струи, световое давление и другие.

Дополнительные сведения могут содержаться в неопубликованных массивах данных Gaia. Благодаря таким обзорам неба, как Pan-STARRS и ATLAS, мы также обнаруживаем более тусклые и удаленные долгопериодические кометы, чем когда-либо прежде. Вскоре мы можем получить еще больше информации, поскольку начинается десятилетнее исследование «Наследие пространства и времени» в обсерватории Веры Рубин.

Как бы выглядело прохождение звезды HD 7977 с Земли миллионы лет назад? Звезда, подобная Солнцу, если смотреть с расстояния в 10 000 астрономических единиц, светила бы примерно на -7 звездной величине, в 40 раз ярче Венеры и была бы легко видна днем. Можно с уверенностью сказать, что наши предки увидели бы HD 7977 на своем небе. На сегодняшний день экзопланет, вращающихся вокруг HD 7977, не обнаружено.

К другим известным тесным проходам относятся звезда Шольца (52 000 астрономических единиц, около 70 000 лет назад) и Глизе 710 (10 500 астрономических единиц, 1,3 миллиона лет назад), хотя, в отличие от HD 7977, оба они являются меньшими и более тусклыми красными карликами типа М.

Удивительно подумать: в следующий раз, когда мы увидим сверхдолгопериодическую комету, входящую во внутреннюю часть Солнечной системы, мы всё ещё будем наблюдать последствия прошедшего мимо нас давным-давнего столкновения звёзд.