Для нас, землян, жизнь под одним Солнцем - это привычно и просто. Но современная астрономия доказывает, что Вселенная заполнена двойными и даже тройными звездными системами. Следовательно, если жизнь существует на планетах за пределами нашей Солнечной системы, то, возможно, во многих местах ей нужно приспосабливаться к существованию под двумя или даже тремя солнцами. На протяжении веков астрономы задавались вопросом, почему это так, и как появились кратные звездные системы.
Некоторые астрономы утверждают, что звезды сформировались в одиночку и приобрели спутников с течением времени, другие предполагают, что системы начались с нескольких звезд и потеряли своих спутников с течением времени. Согласно новому исследованию команды из Калифорнийского университета в Беркли и Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики (CfA), есть вероятность, что Солнце (и другие похожие на него звезды), миллиарды лет назад зарождалось как двойная звезда.
Это исследование недавно было опубликовано в «Заметках Королевского астрономического общества». В ней Сара Садавой - радиоастроном из Института астрономии им. Макса Планка и CfA - и Стивен Сталер (физик-теоретик из Калифорнийского университета в Беркли) объясняют, как радио-исследования «звездных яслей» привели их к выводу, что большинство солнцеподобных звезд зарождались как двойные.
Они начали с изучения результатов первого радио-обзора гигантского молекулярного облака, расположенного в 600 световых лет от Земли в созвездии Персея. Обзор проводился с помощью комплекса радиотелескопов ALMA в Чили и охватывает молодые звезды (возрастом менее 4 миллиона лет) в этой области звездообразования.
В последние несколько десятилетий астрономы узнали, что звезды рождаются внутри «звездных яслей» - плотных скоплений вещества в огромных облаках пыли и холодного молекулярного водорода.
В оптический телескоп эти облака выглядят как темные дыры в звездных полях, потому что пылевые частицы, из которых они состоят, скрывают свет, исходящий от образующихся в них звезд, а также от более далеких звезд фона.
Радионаблюдения являются единственным способом изучения этих областей, поскольку пылевые частицы не блокируют радиоволны. В течение многих лет Сталер был убежден в необходимости исследования молекулярных облаков для сбора информации о формировании в них молодых звезд. С этой целью он обратился к Саре Садавой и предложил сотрудничество.
Ученые исследовали как одиночные, так и двойные звезды в молекулярном облаке. Прежде всего, они пытались выяснить, сформировались ли молодые звезды в одиночку или парой.
Звезды, которые попали в обзор, были разделены на две группы — моложе 500 000 лет и от 500 000 до 1 миллиона лет. Все они были окружены яйцевидными коконами.
В окончательный список вошли 55 молодых звезд в 24 многозвездных системах (все, кроме пяти из них двойные) и 45 одиночных звезд. Исследователи заметили, что все широкие звездные пары, разделенные более чем 500 а.е., были очень молодыми системами, моложе 500 000 лет, и компаньоны в паре, как правило, были выровнены с длинной осью их овальных плотных коконов.
Между тем, более старые двойные звезды (500 000 — 1 млн. лет) были ближе друг к другу (разделенные примерно 200 а.е.) и не имели такой тенденции к выравниванию. Исходя из этого, авторы исследования начали математически моделировать многочисленные сценарии, чтобы объяснить это распределение, и пришли к выводу, что все звезды с массами, сравнимыми с нашим Солнцем, зарождаются как широкие звездные пары. Они также пришли к выводу, что 60% из них распадаются с течением времени, а остальные сближаются, образуя тесные двойные системы.
«Когда кокон сжимается, самая плотная его часть будет направлена в середину и образует две концентрации плотности вдоль средней оси», - говорит Сталер. «Эти центры с более высокой плотностью в какой-то момент разрушаются сами по себе из-за собственной гравитации, и образуют звезды. «В нашей картине одиночные маломассивные звезды солнечного типа не являются первичными. Они являются результатом распада двойных»
Еще один интересный аспект этого исследования связан с «гипотезой Немезиды». В прошлом астрономы предполагали, что в нашей Солнечной системе существует звезда-спутник под названием «Немезида».Она получила такое название, потому что теория утверждала, она виновата в смещении астероида, вызвавшего гибель динозавров, на орбиту Земли. Увы, все попытки найти Немезиду закончились неудачей.
Как указал Стивен Шталер, эти результаты можно интерпретировать как новый подход к теории Немезиды:
«Да, вероятно, Немезида существовала - давным-давно. Мы провели серию статистических моделей, чтобы увидеть, можем ли мы учитывать относительные популяции молодых одиночных и двойных звезд всех классов в молекулярном облаке Персея, и единственной моделью, которая могла бы воспроизвести наблюдаемые данные, была та, в которой все звезды формируются первон