Davni mimolet Scholzeve zvezde

Predvajaj

foto: Carl Jones

V znanosti so odkritja le redko plod naključja, na drugi strani pa nikoli ni mogoče vedeti vnaprej, kaj boste odkrili. Tako je lani dr. Ralf Scholz iz Potsdama odkril zelo temno zvezdo v bližini našega Sonca, ki so jo kmalu poimenovali Scholzeva zvezda. Profesor Eric, ki je eden največjih strokovnjakov za preučevanje okolice našega Sonca, pa  je odkril, da je ta zvezda pred 70 tisoč leti potovala relativno blizu Sonca in je v tem pogledu naša doslej najbližja poznana obiskovalka. S profesorjem Mamajekom smo se pogovarjali o njegovem odkritju in o vplivu takih mimoletov na komete v našem Osončju, pa seveda, kdaj si lahko obetamo, da bomo morebitne bodoče zvezdne obiskovalce poznali vnaprej.

 INTERVJU: Tomaž Zwitter

Z menoj je profesor Tomaž Zwitter, ki nas bo vpeljal v današnjo temo. Zvezd, kot vemo, je izjemno veliko in mislili bi si, da srečanje dveh ni nič omembe vrednega. Je torej to kaj posebnega?

Zvezd je seveda veliko, samo v naši galaksiji jih je več kot sto milijard, vendar je veliko tudi vesolje. Zvezde so v resnici zelo daleč narazen. Če bi velikost našega Sonca pomanjšali na velikost pomaranče, bi bila trenutno najbližja zvezda mandarina na Kanarskih otokih. Med njima je očitno veliko praznega prostora in ni prav verjetno, da bi se naša pomaranča s to mandarino kdaj srečala. Profesor Mamajek pa je odkril, da nekoliko bolj stran obstaja zvezda, ki bi bila v našem pomanjšanem merilu frnikola na NoviZelandiji in se giblje skoraj natankov smeri, ki vodi stran od nas. Iz tega je izračunal, da je nekdaj letela približno na razdalji od Ženeve od Ljubljane. To je seveda kar daleč, če pomislimo, da bi bila v tem merilu razdalja milimeter velike Zemlje od za pomarančo velikega Sonca le 15 metrov. Vseeno pa je morda zmotila kakšen komet, ki ždi tam zunaj, in ga pognala proti Soncu. Predvsem pa je odkritje profesorja Mamajeka zanimivo zato, ker zdaj vemo, da se taka srečanja res dogajajo.

Astronomi radi omenjajo zelo velike številke.Čas radi merite v tisočletjih ali milijonih let.

prof. dr. Tomaž Zwitter

prof. dr. Tomaž Zwitter

foto: Val 202

Se da ta mimolet Scholzeve zvezde ponazoriti s kakšno bolj zemeljsko primerjavo?

Seveda. Profesor Mamajek je opazoval zvezde v okolici Sonca. Zvezde lahko pri tem zamenjamo z lučjo motorista, sebe pa s pešcem, ki ponoči prečka cesto. Če opazite luč motorja, ki se pomika vstran, vas to ne skrbi, saj bo šel mimo. Če pa opazite žaromet, ki se ne premika, sklepate, da gre motorist točno proti vam in morate biti previdni. Profesor Mamajek je opazil zvezdo, pri kateri– če uporabimo prispodobo z motoristom – vidimo rdečo luč in njegovo oddaljevanje lahko potrdimo tudi z radarjem, torej je že šel mimo nas. Ker pa je motorist še vedno v bližini in se ne premika prečno, lahko sklepamo, da je naša zvezda šla precej blizu.

Je bilo to odkritje slučajno ali plod načrtnega dela?

V znanosti so odkritja redko le plod naključja, na drugi strani pa skoraj nikoli ne veste vnaprej, kaj boste odkrili. Profesor Mamajek je eden največjih svetovnih strokovnjakov za preučevanje okolice našega Sonca. Nedavno je na primer odkril več doslej neznanih skupin mladih zvezd v naši bližini. Na zvezdo, za katero je zdaj jasno, da je nekoč letela mimo nas, je lani postal pozoren dr. Scholz, saj je ugotovil, da je razmeroma blizu in se prečno skoraj ne premika. Torej je nekoliko podobna našemu motoristu. Profesor Mamajek je potem uporabil teleskopa v Čilu in Južni Afriki in ugotovil, da Dopplerjev premik njene svetlobe, podobno kot pri radarju, kaže, da se zvezda oddaljuje. Odkritje je torej plod načrtnega dela, vendar profesor Mamajek ni vnaprej vedel, ali se zvezda približuje, oddaljuje ali pa morda le miruje, tako kot motorist, ki bi stal s prižgano lučjo.

Hvala, prof. Zwitter za slikovite primerjave. 

Umetniški prikaz Scholzeve zvezde  z njeno  spremljevalko rjavo pritlikavko med mimoletom sončevega sistema pred 70.000 leti  Par je zdaj okoli 20 svetlobnih let stran.

Umetniški prikaz Scholzeve zvezde z njeno spremljevalko rjavo pritlikavko med mimoletom sončevega sistema pred 70.000 leti Par je zdaj okoli 20 svetlobnih let stran.

foto: Michael Osadciw / University of Rochester

INTERVJU: Eric Mamajek

Erica Mamajeka, izrednega profesorja za fiziko in astronomijo smo poklicali na univerzo Rochester v New Yorku. Profesor Mamajek, pred dvema tednoma ste objavili odkritje, da je pred 70 tisoč leti ena od zvezd iz okolice Sonca letela mimo zelo blizu nas. Kako blizu je letela in kako to veste?

Zvezda se nam je približala na 8 desetin svetlobnega leta, to je približno 52-tisočkrat toliko, kot je razdalja med Zemljo in Soncem. Kako to vemo? Zvezdo je lani odkril nemški astronom Ralf Dieter Scholz iz Potsdama. Izmerili smo njeno hitrost. Če primerjate hitrost oddaljevanja te zvezde in njeno gibanje po nebu v prečni smeri ter dodate še njen položaj in razdaljo, lahko izračunate njeno hitrost v vseh treh smereh. Potem račun, ki upošteva tudi gibanje Sonca in privlak preostalih teles v naši Galaksiji, pokaže naravo tirnice te zvezde, ki jo je v preteklosti peljala zelo blizu Sonca. Seveda je pri tem treba upoštevati tudi negotovost meritev. Tako mislimo, da je letela mimo nas pred 70 tisoč leti, lahko pa tudi 10 ali 15 tisoč let prej ali pozneje.

Ima ta Scholzeva zvezda kakšne nenavadne lastnosti?

Ta zvezda ima zelo majhno maso. Je prav na spodnji meji količine snovi, ki jo mora imeti zvezda, da lahko še sprošča energijo s spajanjem vodika v svoji sredici. Njena spremljevalka, rjava pritlikavka, ima še manj snovi in je nekakšna ponesrečena zvezda. Scholzeva zvezda je torej dvojna: količina snovi v eni od zvezd komaj zadostuje za to, da se vodik lahko spaja v helij, pri drugi, ki jo imenujemo rjava pritlikavka, pa ta reakcija ne more potekati. Masi teh zvezd sta osem in šest odstotkov mase našega Sonca.

Pred 70 tisoč leti so se moderni ljudje selili iz Afrike, Evrazijo pa so naseljevali naši sorodniki iz vrste homo erectus, pokončni človek. Je mogoče, da je kdo od naših prednikov videl mimolet te zvezde, ali je bila izgubljena med številnimi temnimi pikami na nebu, ki jih brez sodobnih optičnih naprav ni mogoče opazovati?

Scholzeva zvezda je zelo temna. Mi astronomi to izražamo v magnitudah, ki jih zdaj ne bi razlagal, lahko pa omenim, da ima ta zvezda trenutno 18-to magnitudo. Torej je več kot 10-tisočkrat temnejša od tistih, ki jih še lahko vidimo s prostim očesom. Ko nam je bila pred 70 tisoč leti najbliže, je bila videti svetlejša, približno enajste magnitude, a to je še vedno stokrat temneje, kot lahko vidimo brez pripomočkov. Vendar je ta hladna zvezda tudi zelo aktivna. Mislim na magnetno aktivnost, ki lahko povzroči občasne izbruhe. Izbruhov na tej zvezdi lani nismo opazili, poznamo pa izbruhe na drugih podobnih rdečih pritlikavih zvezdah. Take zvezde lahko med izbruhi, ki trajajo od nekaj minut do nekaj ur, postanejo več tisočkrat svetlejše. Torej je mogoče, da je bila Scholzeva zvezda med morebitnim izbruhom dovolj svetla, da so jo naši zemeljski predniki opazili. Vendar ti izbruhi najbrž niso bili prav pogosti, morda enkrat na leto ali kaj takega. Mogoče je torej Scholzeva zvezda našim prednikom občasno zasvetila na nebu, že čez nekaj minut ali ur pa se je spet pogreznila v nevidnost. Zanimivo je, da je bila, ko je bila najbliže, v Velikem vozu. Torej so jo kdaj pa kdaj morda lahko videli tudi takratni Zemljani.

Je mogoče, da se je število kometov, ki k nam prihajajo od zelo daleč, zaradi

Eric Mamajek

Eric Mamajek

mimoleta Scholzeve zvezde povečalo? 

Bi lahko sklepali, da je v davnini podoben dogodek povzročil vesoljsko bombardiranje, ki je vzrok za nastanek številnih kraterjev na naši Luni?

Zvezde, ki letijo mimo, zares lahko zmotijo komete, ki jih najdemo v Oortovem oblaku. Oortov oblak je velikanska kroglasta združba, ki šteje nekaj bilijonov kometov z maso, večjo od kilometra. Vemo, da ta oddaljeni rezervoar kometov obstaja, saj vidimo komete, ki prihajajo k nam z več tisočkrat daljše razdalje, kot je ta med Zemljo in Soncem. To je v petdesetih letih prejšnjega stoletja prvi ugotovil Nizozemski astronom Jan Oort. Torej vemo, da je tam zunaj na milijarde kometov. Vprašali ste me, ali jih je Scholzova zvezda zmotila. Odgovor je verjetno pritrdilen, vendar je šla ta zvezda skozi zunanja območja Oortovega oblaka, v katerih so posejani zelo na redko. Če bi letela bliže Soncu, bi nas nekoliko bolj skrbelo, v našem primeru pa je bil mimolet zaradi dveh okoliščin čisto nedolžen. Prva je izjemno majhna masa zvezde, druga pa njena velika hitrost, ki je dosegla kar 80 kilometrov na sekundo. Ta zvezda je zaradi teh dveh razlogov le malo vplivala na komete v Oortovem oblaku. Če pa bi imeli zvezdo z veliko snovi, ki bi se gibala počasi in letela bliže, bi bil vpliv veliko večji. Ocenjujemo, da se tak mimolet, ki povzroči dež kometov, zgodi enkrat na nekaj sto milijonov ali morda na milijardo let, torej zelo poredko. Vseeno pa je del kraterjev, ki jih vidimo na planetih in lunah v naši okolici, verjetno posledica takega obstreljevanja s kometi. Moramo pa se zavedati dvojega. Prvič, kometi iz Oortovega oblaka stalno prihajajo, saj ta oblak motijo plimske sile naše galaksije, ki se med gibanjem Sonca v njej ves čas spreminjajo, drugič pa moramo upoštevati, da so zvezde od nekdaj potovale skozi Oortov oblak in bodo tudi v prihodnje. Takih zvezd je kakšnih deset na milijon let. Po večini gre za mimolete zvezd z malo snovi, ki potujejo skozi razredčena zunanja območja oblaka, podobno kot pri Scholzevi zvezdi. Torej je tako kot pri zemeljskih nevihtah. Večina jih ne povzroči posebnih neprijetnosti, vsake toliko časa pa se zgodi tudi kaj slabega. Te divje nevihte so zelo redke in tudi mimolet Scholzeve zvezde je bil nekaj precej običajnega.

Profesor Mamajek, razkrili ste doslej najbližji znani mimolet kakšne zvezde. Bi bilo mogoče poiskati vse take mimolete in sestaviti njihov seznam v prejšnjih in seveda prihodnjih tisočletjih?

Ne vem, ali bo ta seznam res popoln. Vendar pa je Evropska vesoljska agencija leta 2013 izstrelila misijo Gaia. Ta bo naredila karto položajev v prostoru in gibanja za milijardo najsvetlejših zvezd v naši galaksiji. To je zares neverjeten cilj, ki si ga je zadala Evropska vesoljska agencija. Prvi rezultati te misije bodo objavljeni v letu ali dveh. Ko bomo čez morda 5 let imeli na voljo končni katalog, bodo astronomi vsaj med milijardo zvezd, ki so videti najsvetlejše, lahko naredili popoln pregled in ugotovili, katere izmed njih so ali bodo letele najbliže našemu Soncu. Seveda že zdaj precej vemo o morebitnih mimoletih zvezd, ki so na nebu videti najsvetlejše, in jih celo vidimo s prostim očesom. Nobena od teh zvezd nam ne zbuja skrbi. Gaia pa nam bo odprla dostop do temnih zvezd, ki imajo pogosto le malo snovi. Take zvezde z majhno maso, ki jim pravimo rdeče pritlikavke, v naši Galaksiji po številu prevladujejo. Scholzeva zvezda je ena številnih takih zvezd. Naše sedanje znanje o njihovem gibanju in položajih je zelo nepopolno, ker je te temne zvezde zelo težko opazovati. Pri tem bo Gaia močno pomagala in prepričan sem, da bo kakšen evropski doktorski študent pregledoval njene podatke in skušal odkriti zvezde, ki so že letele mimo nas ali še bodo.