Ось вращения Солнечной системы составляет большой угол около 60 градусов относительно оси вращения Млечного Пути. Это кажется необычным — например, большинство тел Солнечной системы ведут себя лучше.
Вращаются ли большинство звезд или планетарных систем в Млечном Пути точно в соответствии с вращением Галактики? Или там большой разброс, так что, по сути, наше Солнце нетипично?
Очень вероятно, что будет случайный разброс.
В отличие от планет Солнечной системы, вращающихся вокруг Солнца, большинство звезд Галактики образовались не одновременно с самой Галактикой. Поэтому нет веских оснований подозревать, что векторы углового момента будут выровнены по тем же причинам. С другой стороны, гравитационный потенциал Галактики действительно отклоняется от сферической симметрии во внутренних областях, потому что видимое вещество, которое становится преобладающим во внутренних областях, сконцентрировано в диск — так что предположительно это, или, возможно, приливные силы, вызванные этим на молекулярных облаках, может отразиться некоторое предпочтение углового момента.
Доказательства отрывочны, но предполагают случайную ориентацию, по крайней мере, в окрестностях Солнца. Я отсылаю вас к Обнаружению экзопланет , где я обсуждаю это в контексте обнаружения транзитных экзопланет.
В серии статей я и мои коллеги исследовали распределение осей вращения в скоплениях звезд. Идея здесь, которая не является надуманной, заключается в том, что большие облака, из которых формируются скопления, будут иметь некоторый угловой момент. Вопрос в том, какая часть этого углового момента наследуется звездами, которые он образует, или в какой степени турбулентность коллапсирующего газа может существенно рандомизировать векторы вращения коллапсирующих фрагментов. Наша техника заключалась в том, чтобы объединить периоды вращения (последние из наблюдений Кеплера) с тщательными измерениями прогнозируемых экваториальных скоростей ( , где — угол наклона спина к лучу зрения), чтобы получить проекционные радиусы ( ), а затем смоделировать распределение с различными предположениями о распределении по оси вращения. Во всех трех скоплениях, которые мы изучали (Pleiades, Alpha Per, Praesepe), распределение соответствовало случайному распределению с довольно сильными ограничениями на степень возможного выравнивания (Jackson & Jeffries 2011; Jackson, Deliyannis & Jeffries ) . 2018 ; Джексон и др., 2019 ). Этот метод был воспроизведен в четвертом скоплении, NGC 2516, Healy & McCullough (2020) с тем же выводом.
Другие авторы заявляли о выравнивании в некоторых случаях. Примечательно, что, используя кеплеровскую астеросейсмологию красных гигантов в двух скоплениях в главном поле Кеплера, Corsaro et al. (2017) заявили о достаточно тесном выравнивании осей вращения, указывающих почти на нас в каждом случае. Так как поле Кеплера недалеко от галактической плоскости и это были далекие скопления, то и оси вращения были бы почти в галактической плоскости (немного как Уран и Солнце). Однако вероятность получения такого результата, если отдельные скопления имели случайные векторы среднего углового момента, вызывала вопросительные знаки — вероятность увидеть, что этот вектор указывает на вас, очень мала. Работа Kamiaka et al. (2018) показывает, что астеросейсмологические оценки могут быть систематически смещены в сторону низких наклонений.
Еще одним свидетельством некоторого выравнивания была ориентация биполярных планетарных туманностей по направлению к галактической выпуклости. Rees & Zijlstra (2013) обнаружили неслучайное распределение, которое предполагает, что орбитальные угловые моменты двойных систем, ответственные за биполярную форму туманностей, ориентированы вдоль галактической плоскости (опять же, как Уран вокруг Солнца). Результат очень статистически значим, но, насколько мне известно, за ним не следили, несмотря на его очевидные последствия для оценок транзитных выходов экзопланетных обзоров.
Я думаю, что самый большой аргумент в пользу того, что для средних звезд в поле Галактики нет значительного влияния, заключается в том, что экзопланетисты, работающие над обзором TESS (который охватывает все небо), обнаружили бы резкую пространственную зависимость от их выхода транзит планет в зависимости от галактической широты. Оси орбит большинства транзитных планет (или, по крайней мере, горячих юпитеров) совпадают с осью вращения звезды (как у планет Солнечной системы). Если бы эти орбитальные оси были выровнены с галактическим севером (или любым другим направлением), это означало бы, что вы бы видели гораздо меньше транзитных планет, глядя в этих направлениях. Я не слышал сообщений о такой пространственной зависимости.
Толстяк