Sistema Stellare Binario

Il Sole faceva parte di un sistema stellare binario?

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Il Sole è singolo, una stella solitaria che viaggia per la galassia.

Ma... una volta ha orbitato attorno a un'altra stella? In un lontano passato, avrebbe potuto avere temporaneamente un compagno di viaggio, far parte di un sistema binario?

Non è un'idea stupida. Metà delle stelle della galassia appartengono a sistemi binari o multipli , quindi una stella ha le stesse probabilità di essere in una di esse. Questa idea del Sole che una volta era in un binario esiste da molto tempo, ma un nuovo articolo esamina la possibilità che il Sole abbia un compagno per un po' poco dopo la sua formazione come un modo per spiegare un paio di cose strane sul nostro sistema solare, inclusa la presenza del Pianeta Nove, un nono pianeta teorizzato in orbita attorno al Sole molto lontano da Nettuno.



Gli astronomi pensano che il Pianeta Nove (o solo P9) esista a causa di un allineamento delle orbite di diversi corpi più piccoli anche molto lontani dal Sole. Ma è strano; dovrebbe essere molto più massiccio della Terra, e non è facile formare un pianeta così lontano (orbita attorno al Sole su un percorso ellittico a circa 75 miliardi di km dal Sole; per confronto Nettuno è a circa 4,5 miliardi di km fuori ).

Opera d'arte raffigurante il Pianeta Nove, una super-Terra teorizzata in orbita attorno al Sole a diverse decine di miliardi di chilometri. Le osservazioni di mondi ghiacciati distanti implicano che questo pianeta esiste.Ingrandire

Opera d'arte raffigurante il Pianeta Nove, una super-Terra teorizzata in orbita attorno al Sole a diverse decine di miliardi di chilometri. Le osservazioni di mondi ghiacciati distanti implicano che questo pianeta esiste. Credito: Roberto Molar Candanosa e Scott Sheppard, per gentile concessione del Carnegie Institution for Science.

È possibile che una volta P9 abbia orbitato attorno a un'altra stella che è passata vicino al Sole e che la gravità della nostra stella l'abbia strappata via, il Sole l'ha tenuta per sé. Ma anche la fisica di ciò rende difficile farlo; di solito in un incontro del genere il pianeta guadagna così tanta energia che viene scaraventato lontano da entrambi i sistemi.

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Ma questo è se il Sole è solo. Se invece da giovane faceva parte di un sistema binario la fisica della cattura in realtà diventa più semplice; in molti casi le due stelle lavorano insieme per ridurre al minimo l'energia aggiunta al pianeta, permettendogli di essere catturata da una delle stelle.

Opera d'arte raffigurante un secondo sole, un compagno binario del Sole che potrebbe essere esistito miliardi di anni fa. Credito: M. WeissIngrandire

Opera d'arte raffigurante un secondo sole, un compagno binario del Sole che potrebbe essere esistito miliardi di anni fa. Credito: M. Weiss

Supponendo che sia il caso del Sole, ci sono alcune cose che puoi dire su come sarebbe stata la possibile stella compagna. In generale, la stella dovrebbe essere circa tre volte più lontana dal Sole di P9 affinché l'orbita del pianeta sia stabile (altrimenti l'influenza gravitazionale della seconda stella destabilizzerà l'orbita del pianeta). Ciò significa che il presunto compagno del Sole avrebbe dovuto trovarsi ad almeno 225 miliardi di chilometri di distanza. Supponendo che avesse la stessa massa del Sole (la maggior parte dei componenti di una stella binaria ha all'incirca una massa uguale; ciò accade naturalmente nel modo in cui si formano) ciò rende possibile catturare e mantenere P9 venti volte più facile che se il Sole fosse solo.

In effetti, gli astronomi nel documento notano che, secondo il loro lavoro, molti altri grandi corpi sarebbero stati catturati insieme a P9, che è una previsione verificabile. Il telescopio Vera Rubin - un mostro Telescopio a specchio da 8,4 metri dotato uno sbalorditivo 3.2 gigapixel telecamera - sarà online tra pochi anni, ed è la scommessa più probabile per trovare P9 se il pianeta esiste. Se trova altri oggetti in orbite simili, ciò darà un grande impulso all'ipotesi binaria solare.

Schema del primo sistema solare proposto: il pianeta Nove orbita insieme a molti altri oggetti simili a circa 75 miliardi di km dal Sole, con una seconda stella simile al Sole a circa 225 miliardi di km e la nuvola di corpi ghiacciati di Oort.Ingrandire

Schema del primo sistema solare proposto: il pianeta Nove orbita insieme a molti altri oggetti simili a circa 75 miliardi di km dal Sole, con una seconda stella simile al Sole a circa 225 miliardi di km e la nube di corpi ghiacciati di Oort a oltre un trilione di km lontano dal Sole (nota: 1 AU = 150 milioni di km). Credito: Siraj e Loeb

2001 un libro di odissea nello spazio

Sottolineano anche che un compagno binario risolve anche alcuni altri problemi nel nostro sistema solare. Per esempio, i corpi ghiacciati che orbitano oltre Nettuno sono divisi in gruppi diversi . Uno si chiama disco sparso , ed è composto da oggetti che hanno orbite altamente ellittiche e inclinate, probabilmente scagliati in quella regione dello spazio dagli incontri con i giganti gassosi, in particolare Nettuno. Un altro è la nuvola di Oort esterna, un enorme volume di spazio sferico a circa un trilione (!!) di chilometri dal Sole. Ci sono circa 10 volte più oggetti esterni della nuvola di Oort quanti ce ne sono nel disco sparso, ma secondo la maggior parte delle ipotesi sulla formazione del sistema solare quel numero dovrebbe essere leggermente inferiore. Nel documento, gli astronomi scoprono che l'idea binaria produce naturalmente il rapporto corretto. Interessante.

Quindi, se il Sole avesse un compagno binario, dov'è? Chiaramente non c'è adesso; una stella come il Sole a 200 miliardi di km di distanza sarebbe luminosa come il primo quarto di Luna! Penseresti che ce ne saremmo accorti ormai.

Se è mai esistito, è sparito da tempo. La maggior parte delle stelle nasce in ammassi stellari , gruppi di centinaia o addirittura migliaia di stelle, quindi non è una forzatura pensare che anche il Sole sia nato in uno 4,6 miliardi di anni fa. Gli incontri tra le stelle sono molto probabilmente in un volume di spazio così affollato. Se anche una nana rossa di piccola massa con un decimo della massa del Sole passasse a circa 300 miliardi di km di distanza, potrebbe distruggere il sistema, espellendo l'ex compagno del Sole. È probabile che il Sole avrebbe tenuto il compagno solo per circa cento milioni di anni prima di perderlo, un breve periodo rispetto all'età attuale del Sole.

Quindi, per il momento, questa è un'idea molto interessante, ma altamente teorica. Si spera che non passerà molto tempo prima che il pianeta Nove venga trovato, e allora forse avremo anche qualche prova osservativa. Non sappiamo ancora molto sulle condizioni reali e sull'ambiente per il giovane Sole. Forse presto lo faremo.



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