Знаем ли мы, какое событие вызвало образование Солнца и Солнечной системы?

Некоторые теории звездообразования предполагают, что звезды формируются ударными волнами от триггерных событий, таких как сверхновые.

Этот отрывок из «Звездообразования» в основном дает основу для моего вопроса:

Многие астрономы рассматривают прохождение ударной волны через межзвездное вещество как пусковой механизм, необходимый для начала звездообразования в галактике. Расчеты показывают, что, когда ударная волна сталкивается с межзвездным облаком, она движется вокруг более тонкой внешней части облака быстрее, чем может проникнуть в его более толстую внутреннюю часть. Таким образом, ударные волны не взрывают облако только с одного направления. Они эффективно обжимают его со многих сторон.

Два вопроса:

  1. Если Солнце (и Солнечная система) образовались именно таким образом, а не в результате коллапса облака пыли и газа (само по себе, под действием одной только гравитации), имеем ли мы какое-либо представление о том, какое событие вызвало это, например? мы знаем, где находится возможная бывшая сверхновая, или она уже давно исчезла?

  2. Звезды часто формируются группами. Интересно, есть ли у нас возраст ближайших звезд (используя диаграмму HR ) или какие-либо доказательства того, что они могли быть частью того же газопылевого облака, которое образовало наше Солнце?

Я ценю это:

  1. Астрономические наблюдения затруднены во многих случаях, например, затенение пылью или газом часто препятствует точному изображению объектов, расположенных на расстоянии многих световых лет от Земли.

  2. Солнце образовалось 4500 миллионов лет назад, и этот факт может затруднить обнаружение доказательств возможного триггерного события.

Мелочь, но когда вы говорите: «Солнце образовалось 4 500 миллионов лет назад, поэтому мы можем оглядываться по крайней мере на это расстояние» — это немного неясно. Если это означает 4,5 миллиарда световых лет, то это будет максимальное расстояние, и вряд ли он пролетел где-то так далеко.
Верный момент, это не просто немного неясно, это совершенно неправильно, я не продумал, спасибо за это, я отредактирую пост
Несмотря на то, что википедия не является лучшей из лучших из лучших, если бы цитируемая страница была страницей википедии, то, как утверждают «многие астрономы», она была бы быстро помечена как «необходимая для цитирования».

Ответы (2)

Вы правы в том, что Солнцу 4,5 миллиарда лет, что затрудняет наблюдения. Солнце обращается вокруг Галактики примерно раз в 225 миллионов лет, поэтому с момента образования Солнца оно обошло вокруг Галактики около 20 раз. Беда в том, что Галактика не похожа на Солнечную систему: звезды не вращаются по красивым почти круговым орбитам, все немного перемешано. Чтобы дать вам представление, вот оценка того, где звезды, которые в настоящее время находятся в окрестностях Солнца, находились во время последнего оборота Солнца вокруг Галактики :

анимация некоторых звездных орбит MW для звезд, находящихся сейчас рядом с Солнцем

Как вы можете видеть, они охватывают более 80 000 световых лет (в основном это полная ширина Млечного Пути) всего на 1 оборот назад, поэтому остаток сверхновой, который был около Солнца 20 оборотов назад, может быть практически где угодно. Мы не можем достаточно точно измерить возраст Солнца или остатков сверхновых, чтобы помочь (например, сказать «ага! остаток точно такого же возраста, как Солнце!»).

Точно так же трудно найти звезды, которые могли образоваться вблизи Солнца. Лучшее, что мы можем сделать, — это искать звезды с таким же возрастом и химическим составом, что и Солнце, но при возрасте 4,5 миллиарда лет точность звездного возраста не очень хороша. Задать более широкий вопрос, какими были условия звездообразования в Млечном Пути, когда формировалось Солнце, также является трудным вопросом и темой текущих исследований, см., например, этот довольно актуальный обзор .

Потенциально более плодотворный подход состоит в том, чтобы искать звезды, подобные Солнцу, которые формируются сейчас, и смотреть, каковы условия для их образования - потенциальные механизмы запуска, сколько звезд сформировалось в группе и т. д. Но это только помогает понять, как происходит формирование Солнце выглядело бы так - вполне вероятно, что Млечный Путь был существенно другим зверем 4,5 миллиарда лет назад с точки зрения газоснабжения, морфологии, условий ISM и т. д.

Спасибо за ваше время и отличный ответ, Кайл, я (конечно) полностью забыл о вращении галактики: чем глупее вопрос, тем лучше вы помните ответ. Я принимаю вашу точку зрения о поиске звездных питомников и использовании экстраполяции для возможных триггеров. Еще раз спасибо

Хороший ответ от Кайла. Я лишь добавлю, что на поиски «солнечных близнецов» уходит много сил. Это звезды с такими близкими параметрами (включая возраст, определенный по HR-диаграмме или астеросейсмологии, который в лучшем случае может быть близок к 10%) и составом фотосферы с Солнцем, что считается вероятным, что они должны были образоваться из одного и того же газовое облако. Из этих исследований не вышло ничего убедительного.

Широко распространено мнение, что Солнце, вероятно, сформировалось как часть скопления из 1000 звезд (например , Адамс 2010 ), поэтому такие поиски не бесполезны. Однако, как отмечает Кайл, 20 витков — это достаточно времени для «карабкания», и до сих пор неясно, насколько химически однородными должны быть звезды, рожденные из звездообразующего облака.

Это действительно показывает, насколько большими должны быть эти первоначальные протозвездные облака. Хотя я переусердствовал, даже растянув его до ближайшей звезды :) С облаком такого размера трудно (по крайней мере, для меня) поверить, что для его конденсации нужна ударная волна (или что нет значительного количества более тяжелых элементов в облаке), но я предполагаю, что плотность газа перед коллапсом должна быть очень, очень низкой.
@AcidJazz Самые плотные туманности соперничают с лучшими лабораторными пылесосами на Земле. Что касается ударной волны, очевидно, что некоторые звезды (по крайней мере, первая звезда во Вселенной) образовались без запуска сверхновой, так что это больше вопрос того, толкает ли что-то гравитацию в правильном направлении.
@КрисУайт. Спасибо, Крис, я попытаюсь испытать здесь свою удачу, но я могу задать его как вопрос, если вы предпочитаете: знаем ли мы, что именно излучение или следующие частицы в ударных волнах оказывают наибольшее влияние на конденсацию газового облака? Я предполагаю, что гораздо больше фотонов, но гораздо больше общего импульса частиц. И то, и другое вместе, я полагаю, я не оценил, что ударные волны могут распространяться «вокруг» газового облака в любой степени. Спасибо.
Звезды @AcidJazz также могут образовываться просто потому, что облака «сталкиваются друг с другом». Весь вопрос о «запуске» на данный момент очень открыт. Прямых улик очень мало , зато много косвенных. Например, вы можете увидеть свидетельства звездообразования на краю облака, сформированного остатком сверхновой, но вы не знаете, образовались ли эти звезды в любом случае.
Относительно «химически однородных звезд»: звезды, образовавшиеся в пределах одного звездного питомника, будут иметь разные начальные массы, влияющие на их эволюцию, даже если химический состав каждой из них изначально был идентичен. Большая масса означает, что звезда будет быстрее израсходовать свой водород, поэтому это усложнит поиск звезд, химически похожих на наше Солнце. Однако, если бы мы действительно идентифицировали братьев и сестер нашего солнца, они могли бы дать представление о прошлом и будущем нашего солнца, в зависимости от их размера.
@CJDennis «Солнечные близнецы» по определению похожи на Солнце как по возрасту, так и по массе. Следовательно, если бы они родились с одним и тем же химическим составом, у них все равно был бы такой же состав. На самом деле состав фотосферы большинства звезд очень мало меняется в течение их жизни на главной последовательности. Есть исключения - очевидным является литий, а некоторые звезды с большей массой также подвержены диффузии и некоторым модификациям C, N, O, которые изменяются преобладающим процессом синтеза водорода в этих звездах.