Звезда-изгой не столкнется с нашей Солнечной системой через 29 000 лет

Солнечная система далекого будущего защищена от столкновения с сбежавшей мертвой звездой. В прошлом году исследователи изучили траекторию блуждающего белого карлика под названием WD 0810–353 с помощью космического телескопа Gaia и предсказали, что ему предстоит столкнуться с нашей Солнечной системой примерно через 29 000 лет.

Хотя с человеческой точки зрения это может показаться долгим сроком, с космической точки зрения это относительно короткий период. Например, Солнце не исчерпает водород и не превратится в красного гиганта еще в течение 5 миллиардов лет, уничтожая при этом Землю и внутренние планеты.

Хотя судьба Солнца, вероятно, предрешена, новые исследования показали, что нашей планете, по крайней мере, не придется беспокоиться о том, что она будет уничтожена хаосом, вызванным беглым белым карликом WD 0810–353. На самом деле, «звезда-изгой» не просто промахнется мимо Солнечной системы; Астрономы говорят, что, возможно, он вообще движется не в нашу сторону.

«Мы обнаружили, что скорость сближения, измеренная проектом Gaia, неверна, и предсказанное близкое столкновение WD0810–353 с Солнцем на самом деле не произойдет», — заявил в своем заявлении астроном Стефано Багнуло. «На самом деле, WD0810–353, возможно, вообще не движется к Солнцу. Это одной космической опасностью меньше, о которой нам нужно беспокоиться!»

В чем Гайя ошиблась?

Gaia — это космический телескоп, который в настоящее время строит чрезвычайно точную трехмерную карту более миллиарда звезд нашей галактики Млечный Путь. Он делает это, точно измеряя положения звезд и отслеживая изменения в этих положениях, возвращая этот «кусок» неба и снова наблюдая за ним, чтобы увидеть, что изменилось.

В 2022 году астрономы Вадим Бобылев и Аниса Байкова проанализировали обширный набор данных Gaia в поисках звезд, которые, по-видимому, направляются к Солнечной системе. Это привело их к WD 0810–353, белому карлику  —  типу плотного звездного остатка, остающегося после смерти звезд с массами, подобными солнечной.

Наше собственное Солнце станет белым карликом примерно через миллиард лет после разрушительного заклинания красного гиганта, когда набухшие внешние слои Солнца остынут и отойдут, оставив после себя тлеющее ядро.

WD 0810–353 может предложить предварительный просмотр того, как будет выглядеть Солнце в то время, когда оно окажется в пределах половины светового года от Солнечной системы, что примерно в 31 000 раз превышает расстояние между Землей и Солнцем.

Хотя это кажется совсем не близким столкновением, оно достаточно близко, чтобы гравитационное влияние WD 0810–353 могло нарушить облако Оорта  —  тело комет и других ледяных тел на краю Солнечной системы. Облако Оорта расположено в 2000–100 000 раз дальше расстояния между Землей и Солнцем от центральной звезды Солнечной системы.

Когда облако перемещается мимо проходящих звезд, таких как WD 0810–353, гравитация звезды может привести к тому, что некоторые из этих слабо гравитационно связанных ледяных тел упадут в сторону внутренней части Солнечной системы и Земли.

Итак, что же случилось с наблюдениями этого бешеного белого карлика? Что заставило астрономов думать, что он движется в нашу сторону, и откуда нам знать, что это, вероятно, не так?

Магнитная путаница

При наблюдениях за WD 0810–353 выяснилось, что Джиа упустила что-то важное и необычное в этом белом карлике. У него необычно большое магнитное поле. «Необычно то, что этот старый белый карлик также обладает огромным магнитным полем», — объясняет Ева Вильявер, астроном Астробиологического центра в Испании и соавтор исследования.

«В астрономии магнитные поля имеют решающее значение для понимания многих физических аспектов звезды, и игнорирование их может привести к неправильной интерпретации физических явлений».

Астрономы определили, что WD 0810–353 направляется к нам, рассчитав радиальную скорость белого карлика   —  скорость объекта вдоль луча зрения от наблюдателя до этого объекта.

Это делается путем рассмотрения спектра света, излучаемого звездой, а затем разделения его на составляющие длины волн, из которых состоит этот свет. Если звезда удаляется от нас, длина волны увеличивается, что приводит к смещению света в красный конец электромагнитного спектра — явление, известное как красное смещение.

Однако если звезда движется к нам, длина волны излучаемого ею света сжимается и перемещается к синему концу, что описывается как «синее смещение». Дело в том, что магнитные поля также могут влиять на спектр света звезды, мертвой или нет, путем расщепления спектральных линий и смещения линий в сторону других длин волн.

Кризис предотвращен

Чтобы определить, так ли это было с WD 0810–353, Багнуло обратился к Очень Большому Телескопу (VLT), расположенному на севере Чили, и, в частности, к инструменту под названием FOcal Редуктор и Спектрограф 2 с низкой дисперсией (FORS2). FORS2 позволил команде получить высокоточную картину спектров WD 0810–353 и посмотреть, не мешает ли его интенсивное магнитное поле Гайе.

Это возможно, потому что световые волны обычно колеблются во всех направлениях, но при попадании в магнитное поле они начинают колебаться в предпочтительном направлении  — становятся «поляризованными».

Используя поляризованный свет этого белого карлика, команда смоделировала магнитное поле мертвой звезды и обнаружила, что ее траектория и скорость на самом деле могут быть результатом сильного магнитного поля. Это означает, что Солнечная система, вероятно, в безопасности от этого конкретного белого карлика-изгоя.