У всех звезд есть облако Оорта или это редкий случай?


35

У всех звезд есть облако Оорта, подобное нашему, которое будет заполнено кометами и другими объектами? Если нет, то почему они не вокруг каждой звезды?

Ответы:


31

Удивительный вопрос, тем более что мы так мало знаем об ответе.

Никто не знает наверняка, как образовалось Облако Оорта - я сейчас это изложу - но текущая гипотеза состоит в том, что оно изначально было частью протопланетного диска Солнца . Весь лед и скалы объединились в маленькие тела - прото-кометы, если хотите. Хотя эти тела были гораздо ближе к Солнцу, чем сегодня, их сильно выбрасывали гравитационные взаимодействия с газовыми гигантами. Другие межзвездные кометы также могли быть захвачены Солнцем, увеличивая население.

Так почему же Облако Оорта сферическое? Ведь протопланетный диск был просто плоским диском. Почему орбиты объектов были нарушены? Ну, объекты Облака Оорта слабо связаны с Солнцем - то есть относительно. На них могут влиять проходящие звезды или другие объекты. Похоже, что приливные силы в галактическом масштабе в сочетании с влиянием проходящих звезд сформировали Облако в его нынешнюю сферическую форму.

Так что все это говорит нам? Ну, мы знаем, что у других звезд есть протопланетные диски , верно? У некоторых также есть экзопланеты - газовые гиганты, такие как Юпитер. Они также подвержены действию приливных сил и прохождению ближайших звезд. Так что, теоретически, нет причин, по которым у других звезд не должно быть Облаков Оорта.

Так мы можем их найти? Ответ, скорее всего, нет. Вот почему Согласно Википедии ,

Внешнее облако Оорта может иметь триллионы объектов размером более 1 км (0,62 мили), а миллиарды с абсолютными величинами Солнечной системы ярче 11

Абсолютная величина солнечной системы объекта 11 очень тускло. Теперь видимая величина объекта - это то, как он будет выглядеть на заданном расстоянии; абсолютная величина - это то, как это выглядит на расстоянии 1 а.е. (в случае объектов Солнечной системы эта величина обозначается как ). Объекты облачности Оорт находятся на расстоянии 2000 - 50 000 (или более) а.е., так что эти объекты, для нас в одной и той же солнечной системе, имеют видимую величину намного слабее, чем 11.H

Смысл этой плохо объясненной интерлюдии в том, что эти объекты слабы. Очень слабый А объекты в облаках Оорта вокруг других звезд выглядят еще слабее. Используя модуль расстояния , мы можем вычислить видимую величину объекта, если известно расстояние до этого объекта и его абсолютная величина:

mM=5(log10d1)

( отсюда )

где - кажущаяся величина, - это шкала обычно используемая для звезд, а - расстояние в AU.М Н дmMHd

Учитывая объект Облака Оорта на расстоянии световых лет, вы можете выяснить, насколько ярким (или тусклым) он будет выглядеть, учитывая, что 1 световой год равен 63241 а.е. Попробуйте это с расстояниями ближайших звезд, и вы поймете, насколько тусклыми объектами в облаках Оорта будут эти звезды.x

В заключение: мы не знаем наверняка, существуют ли другие облака Оорта. Из того, что я смог найти, у нас нет достаточно мощных телескопов, чтобы наблюдать эти гипотетические Облака, и поэтому мы не знаем (и никогда не узнаем), существуют ли они.

Надеюсь, это поможет.

Эта статья сыграла важную роль в этом ответе. Начните со страницы 38 для получения соответствующей информации. На этой странице тоже есть хорошая информация.

Как я нашел по ссылке из ответа на этот вопрос по физике, мы нашли диски, похожие на пояса Койпера, вокруг других звезд. Это означает, что для этих звезд также вполне вероятно иметь Облака Оорта. И экзокометы были обнаружены, что является еще одним хорошим знаком.


Что касается утверждения о том, что проходящие звезды могут мешать облачным объектам Оорта, этот вопрос нуждается в разъяснении!
dotancohen

2
Я почти уверен, что абсолютная величина для тел Солнечной системы рассчитана на 1 а.е. (а не на 10 пк; об этом также говорится в примечании к Википедии; это похоже на коэффициент 2000000, который по величине равен диммеру примерно на 16 величин). ! Потому что, хотя упомянутая вами абсолютная величина 11 мала, есть ЗВЕЗДЫ с такой яркостью, и не может быть объектов облака Оорта, ярче звезд. Это особенно важно, потому что мы даже не можем «увидеть» собственное облако Оорта. Таким образом, не может быть и речи о облаке Оорта других звезд (и необходимости его подробного объяснения).
Такку

Также у меня возникает ощущение, что доминирующими уравновешивающими силами на расстоянии являются (а) радиационное давление и (б) гравитация. Поскольку оба являются радиальными, сбалансированными и слабыми, облако Оорта имеет сферическую симметрию. И также верно, что галактические приливные силы действительно играют роль в придании ему сферической формы, а также в придании ему углового момента.
Такку

@Takku Где заметка на странице Википедии? (Я изменю свой ответ, если он неправильный)
HDE 226868

Примечание № 14. Прямо рядом с термином абсолютные величины.
Такку

21

У всех звезд может быть свое собственное облако Оорта, но у всех звезд нет. Как говорит HDE, облако Оорта было сформировано из материала в протопланетном диске Солнца и межзвездных комет, которые были пойманы солнцем. Некоторые теории говорят, что почти все кометы образовались вокруг Солнца, и это не позволило бы нам много говорить о кометах вокруг других звезд. Однако есть и другие, такие как Levison et al. в Захвате Облака Оорта Солнца от звезд в кластере его рождения, которые утверждают, что большинство комет должно происходить из протопланетных дисков других звезд. Это должно быть так, потому что текущие модели не могут объяснить количество комет в облаке Оорта.

Солнце родилось в звездном скоплении в непосредственной близости от других звезд. Эти звезды должны были быть источником любого значительного вклада в облако Оорта со стороны других звезд, кроме Солнца. Вот почему Левисон и соавт. проверил их гипотезу, построив молодое звездное скопление и смоделировав его динамику с помощью симулятора n-тела. Они обнаружили, что их гипотеза была подтверждена моделированием. Если каждая звезда в звездном скоплении начинается с нескольких комет в соответствующих протопланетных дисках, то некоторые звезды собирают гораздо больше комет от своих соседей, прежде чем покинуть звездное скопление, как это делало Солнце давным-давно.

Недавно я написал симулятор N-body, чтобы повторить их статью. Результат не доступен на английском языке, но эксперимент кратко описан здесь . Там есть анимация, которая поможет вам понять, к чему я клоню. Мой симулятор оказался намного медленнее, чем их, поэтому я не мог иметь почти такое же количество объектов в своих симуляциях, но я наблюдал те же тенденции, что и они.

Чтобы ответить на вопрос, я увидел, что некоторые звезды потеряли все свои кометы, и я также увидел некоторые звезды, которые получили кометы. Все зависело от динамики звездного скопления. Некоторые оставили его очень рано только с кометами, которые образовались на их собственных протопланетных дисках, некоторые оставили его с большим количеством комет, чем это, а некоторые оставили без комет вообще. Основываясь на этих симуляциях, я бы сказал, что, как я уже сказал, все звезды могут иметь свое собственное облако Оорта, но все звезды не имеют.


Отличный ответ; +1. Симуляция была отличной.
HDE 226868

@ HDE226868 Спасибо :)
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.