Vor 70.000 Jahren haben unsere scharfäugigen Vorfahren vielleicht etwas am Himmel bemerkt: einen roten Zwergstern, der unserer Sonne nur ein Lichtjahr nahe kam. Sie hätten den kleinen, trüben Begleiter des Roten Zwergs - einen Braunen Zwerg - vermisst und wären auf jeden Fall schnell zu ihrer Jagd und Sammlung zurückgekehrt. Aber der Besuch dieses Sterns in unserem Sonnensystem hatte Auswirkungen, die Astronomen noch heute sehen können.
Der fragliche Stern heißt Scholz-Stern, nach dem Astronomen Ralf-Dieter Scholz, der ihn 2013 entdeckt hat. Eine neue Studie, die von Astronomen der Complutense-Universität Madrid und der Universität in den Monatsmitteilungen der Royal Astronomical Society veröffentlicht wurde von Cambridge zeigt die Wirkung von Scholz 'Stern. Obwohl der Stern jetzt fast 20 Lichtjahre entfernt ist, hat seine enge Annäherung an unsere Sonne die Umlaufbahnen einiger Kometen und Asteroiden in unserem Sonnensystem verändert.
Als es vor 70.000 Jahren um unser Sonnensystem ging, trat Scholz 'Stern in die Oort Cloud ein. Die Oort-Wolke ist ein Reservoir von meist eisigen Objekten, das sich über einen Bereich von etwa 0,8 bis 3,2 Lichtjahren von der Sonne erstreckt. Der Besuch in der Oort Cloud wurde erstmals 2015 in einem Papier erläutert. Dieses neue Papier knüpft an diese Arbeit an und zeigt, welche Auswirkungen der Besuch hatte.
"Mit numerischen Simulationen haben wir die Strahler oder Positionen am Himmel berechnet, von denen all diese hyperbolischen Objekte zu stammen scheinen." - Carlos de la Fuente Marcos von der Complutense Universität Madrid.
In dieser neuen Arbeit untersuchten die Astronomen fast 340 Objekte in unserem Sonnensystem mit hyperbolischen Bahnen, die eher V-förmig als elliptisch sind. Ihre Schlussfolgerung ist, dass eine bedeutende Anzahl dieser Objekte ihre Flugbahn durch den Besuch von Scholz 'Stern geprägt hatte. „Mithilfe numerischer Simulationen haben wir die Strahler oder Positionen am Himmel berechnet, von denen all diese hyperbolischen Objekte zu stammen scheinen“, erklärt Carlos de la Fuente Marcos, Mitautor der Studie, die jetzt in Monthly Notices der Royal Astronomical Society veröffentlicht wurde . Sie fanden heraus, dass sich eine Gruppe dieser Objekte in Richtung der Zwillingskonstellation befindet.
"Im Prinzip", fügt er hinzu, "würde man erwarten, dass diese Positionen gleichmäßig am Himmel verteilt sind, insbesondere wenn diese Objekte aus der Oort-Wolke stammen." Was wir jedoch finden, ist sehr unterschiedlich - eine statistisch signifikante Ansammlung von Strahlungsmitteln. Die ausgeprägte Überdichte scheint in Richtung der Konstellation der Zwillinge projiziert zu sein, was zur engen Begegnung mit Scholz 'Stern passt. “
Es gibt vier Möglichkeiten, wie Objekte wie die in der Studie beschriebenen hyperbolische Bahnen erhalten können. Sie könnten interstellar sein, wie der Asteroid Oumuamua, was bedeutet, dass sie diese Umlaufbahnen aus irgendeinem Grund außerhalb unseres Sonnensystems erhalten haben. Oder sie könnten Eingeborene unseres Sonnensystems sein, die ursprünglich an eine elliptische Umlaufbahn gebunden waren, aber durch eine enge Begegnung mit einem der Planeten oder der Sonne in eine hyperbolische Umlaufbahn gebracht wurden. Bei Objekten, die ursprünglich aus der Oort Cloud stammen, können sie aufgrund von Wechselwirkungen mit der galaktischen Scheibe auf einer hyperbolischen Umlaufbahn beginnen. Schließlich könnten Objekte aus der Oort-Wolke durch Wechselwirkungen mit einem vorbeiziehenden Stern wieder in eine hyperbolische Umlaufbahn gebracht werden. In dieser Studie ist der vorbeiziehende Stern Scholz 'Stern.
Der Zeitpunkt des Besuchs von Scholz 'Stern in der Oort Cloud und in unserem Sonnensystem stimmt stark mit den Daten in dieser Studie überein. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass es ein Zufall ist. „Es könnte ein Zufall sein, aber es ist unwahrscheinlich, dass Ort und Zeit kompatibel sind“, sagt De la Fuente Marcos. De la Fuente Marcos weist darauf hin, dass ihre Simulationen darauf hindeuten, dass sich Scholz 'Stern noch näher als die in der Studie von 2015 genannten 0,6 Lichtjahre näherte.
Auf den einen potenziell schwachen Bereich dieser Studie wird von den Autoren selbst hingewiesen. In ihrer Zusammenfassung heißt es: „… Aufgrund ihrer einzigartigen Natur basieren die Orbitallösungen hyperbolischer Nebenkörper auf relativ kurzen Beobachtungsbögen, und diese Tatsache wirkt sich auf ihre Zuverlässigkeit aus. Von 339 Objekten in der Stichprobe haben 232 Unsicherheiten gemeldet und 212 Exzentrizität mit statistischer Signifikanz. “ Übersetzt bedeutet dies, dass einige der berechneten Umlaufbahnen einzelner Objekte Fehler aufweisen können. Das Team erwartet jedoch, dass die allgemeinen Schlussfolgerungen seiner Studie korrekt sind.
Die Untersuchung kleinerer Objekte mit hyperbolischen Bahnen hat sich seit dem Besuch des interstellaren Asteroiden Oumuamua verschärft. Diese neue Studie verbindet erfolgreich eine Population hyperbolischer Objekte mit einem prähistorischen Besuch eines anderen Sterns in unserem Sonnensystem. Das Team hinter der Studie erwartet, dass Folgestudien ihre Ergebnisse bestätigen werden.
