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How A Passing Star Lit Up The Ancient Sky

Pendant des millions d’années, tous les êtres humains, anciens et modernes, ont dû trouver leur propre nourriture et ont été contraints de passer la majeure partie de la journée à cueillir des plantes et à chasser des animaux pour survivre. Puis, au cours des 12 000 dernières années seulement, notre espèce a fait la transition révolutionnaire de chasseurs et de cueilleurs à la capacité de produire sa propre nourriture. Néanmoins, il y a environ 74 000 ans, les humains modernes ont presque disparu à la suite de changements climatiques dramatiques, et la population humaine a peut-être été réduite à seulement environ 10 000 adultes en âge de procréer. C’est à peu près à cette époque, il y a environ 70 000 ans, qu’une petite étoile rougeâtre flottait près de notre système solaire et secouait gravitationnellement les comètes et les astéroïdes, les faisant hurler vers notre jeune Soleil. En mars 2018, une équipe d’astronomes du Université Complutense de Madrid en Espagne et l’Université de Cambridge en Angleterre ont annoncé qu’ils avaient vérifié que le mouvement de certains de ces comètes et astéroïdes avait été effectué par cette rencontre stellaire rapprochée.

À une époque où les humains modernes commençaient à migrer d’Afrique et où les Néandertaliens vivaient avec eux sur Terre, Sl’étoile de cholz— du nom de l’astronome allemand qui l’a découvert — flottait à moins d’une année-lumière de notre Soleil. Actuellement, cette petite étoile rouge est à près de 20 années-lumière, mais il y a 70 000 ans, elle a créé un désastre lorsqu’elle a erré dans notre système solaire. Nuage d’Oortun réservoir éloigné de objets trans-neptuniens (TNO) situé aux limites extérieures de notre système solaire. TNO sont des noyaux de comètes glacés et poussiéreux qui habitent dans le lointain gel sombre de la région d’influence gravitationnelle de notre Soleil.

Cette découverte a été rendue publique pour la première fois en 2015 par une équipe d’astronomes dirigée par le Dr Eric Mamajek de l’Université de Rochester à New York (USA). Les détails de ce survol stellaire catastrophique, le plus proche documenté à ce jour, ont été publiés dans le numéro du 10 février 2015 de Les lettres du journal astrophysique .

Navires stellaires qui sont passés dans la nuit

Notre Soleil est une étoile solitaire, mais même s’il vit seul, il a parfois des visiteurs. Un tel visiteur était le faible et l’étranger L’étoile de Scholz quand il a rendu visite à notre système solaire. On pense que ce petit envahisseur stellaire faible a survolé le Nuage d’Oort–la coquille éloignée des noyaux de comètes qui entoure tout notre système solaire.

L’étoile de Scholz est une masse faible nain rouge étoile qui fait partie d’un système binaire, et elle arbore la masse chétive de seulement 8% de celle de notre Soleil. L’autre membre du duo est un naine bruneune étoile ratée, qui est encore plus petite que L’étoile de Scholz avec une masse de seulement 6% des masses solaires. nain rouge Les étoiles sont les plus petites vraies étoiles du Cosmos, ainsi que les plus nombreuses et les plus durables. En revanche, petit petit naines brunes sont de fascinants petits échecs stellaires. C’est parce que, même si naine brunes sont probablement nés de la même manière que les vraies étoiles – de l’effondrement d’une masse de matière particulièrement dense incrustée dans l’un des nombreux géants, sombres et glacials nuages ​​moléculaires qui hantent notre galaxie de la Voie lactée – ils ne parviennent jamais à prendre suffisamment de poids pour allumer leur feu d’étoile à fusion nucléaire. Même si petit naines brunes jamais acquérir une masse suffisante pour commencer le processus de la fusion nucléaireils sont encore plus massifs que Le géant gazier planètes, comme Jupiter, le béhémoth tacheté et bagué de notre propre système solaire. nain rouge les étoiles, en revanche, ont réussi à acquérir suffisamment de masse pour commencer le processus de la fusion nucléaire–qui produit une pression suffisante pour lutter contre la force de la gravitégardant ainsi l’étoile rebondissante contre son propre effondrement fatal. Pression de rayonnement pousse la matière stellaire dehors et une façon de l’étoile, tandis que la gravité essaie de presser tout dans. Les deux forces en guerre aident une étoile à maintenir l’équilibre stellaire, mais la fin doit arriver, tôt ou tard. Dès que l’étoile a fini de brûler son approvisionnement nécessaire en fusion nucléaire carburant – par lequel il fusionne des éléments atomiques plus lourds à partir d’éléments plus légers –la gravité gagne la guerre contre son rival, et l’étoile s’effondre. Cependant, il est probable qu’il n’y ait pas de morts nain rouge étoiles dans le cosmos–encore. Les petites étoiles prennent leur “vie” stellaire facile et brûlent leur carburant –très très tout doucement. En effet, il faut probablement billions d’années pour un nain rouge périr, et notre Univers n’a même pas encore 14 milliards d’années. En revanche, les étoiles massives vivent vite et meurent jeunes, et certaines peuvent ne “vivre” que des millions, par opposition à des milliards – et encore moins des billions – d’années. Notre Soleil est une petite étoile, mais il est beaucoup plus massif qu’un nain rouge. Notre étoile a environ 4,56 milliards d’années, et il lui reste environ 5 milliards d’années avant qu’elle n’explose ses couches gazeuses externes, laissant derrière elle son noyau relique sous la forme d’un minuscule objet dense appelé un nain blanc.

L’étoile de Scholz est un habitant de la Constellation du Monocéros, située à environ 20 années-lumière de la Terre. Cependant, lorsque le petit s’évanouit nain rouge a frôlé de près notre jeune système solaire dans la préhistoire de la Terre il y a des milliers d’années, il serait apparu comme une étoile de 20e magnitude. C’est environ 50 fois plus faible que ce que l’on peut habituellement voir à l’œil nu la nuit. Cependant, L’étoile de Scholz est très actif magnétiquement, ce qui peut le faire “flare”. Pour un bref moment brillant sur une échelle de temps cosmologique, L’étoile de Scholz peut potentiellement devenir des milliers de fois plus lumineux. Cela signifie qu’il est tout à fait possible que L’étoile de Scholz était visible pour nos ancêtres préhistoriques il y a 70 000 ans – pendant des minutes ou des heures à la fois lors de ses rares épisodes de torchage.

L’étoile de Scholz est plus formellement désigné SAGE J072003.20-084651.2. Il tire son surnom moins technique pour honorer l’astronome Dr. Ralf-Dieter Scholz du Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) en Allemagne. Le Dr Scholz est le premier à avoir annoncé la découverte du dim little nain rouge star fin 2013. Le SAGE composant de L’étoile de Scholz le nom officiel fait référence à celui de la NASA Explorateur de sondage infrarouge à champ large (WISE) mission, chargée de cartographier tout le ciel en lumière infrarouge en 2010 et 2011. J une partie de la désignation officielle fait référence à la nain rouge coordonnées.

La trajectoire de la petite étoile suggère qu’il y a 70 000 ans, elle flottait à environ 52 000 unités astronomiques (UA) de la Terre (0,8 années-lumière) – ce qui équivaut à 5 000 milliards de kilomètres. Une UA équivaut à la distance moyenne entre le Soleil et la Terre, qui est d’environ 93 000 000 milles. Les auteurs de l’article de 2015 ont noté qu’ils sont certains à 98 % que L’étoile de Scholz écrémé le Nuage d’Oort, un domaine mystérieux et inexploré situé aux confins de notre système solaire. La Nuage d’Oort est généralement considérée comme la maison de billions de noyaux de comètes gelés, scintillants et glacés qui mesurent environ un mile – ou plus – de diamètre. On pense aussi que ce nuage lointain est à l’origine de comètes à longue période qui se mettent en orbite autour de notre Soleil après que leurs orbites ont été perturbées gravitationnellement.

La Nuage d’Oort porte le nom de ses deux découvreurs, l’astronome néerlandais Jan Oort (1900-1992) et l’astronome estonien Ernst Opik (1893-1985). Cette coquille sphérique est l’habitat de glace planétésimaux, reste de la formation de notre système solaire il y a plus de 4,5 milliards d’années. Glacé planétésimaux étaient les éléments constitutifs du quatuor de planètes gazeuses géantes habitant le système solaire externe – Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. En revanche, le astéroïdes–principalement trouvé habitant le Ceinture principale d’astéroïdes entre Mars et Jupiter – sont la population relique de roches et de métaux planétésimaux qui a constitué le quatuor de planètes solides du système solaire interne – Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Dans le système solaire primitif planétésimaux– à la fois glacées et rocheuses – se sont heurtées et ont fusionné pour créer des corps de plus en plus grands, formant ainsi les planètes familières de la famille de notre Soleil. La Nuage d’Oort On pense qu’il entoure notre système solaire à une distance pouvant atteindre 100 000 UA, ce qui le situe à mi-chemin de l’étoile la plus proche de notre Soleil, qui est Proxima du Centaure.

La Ceinture de Kuiper et Disque dispersé– qui abritent également des objets ressemblant à des comètes gelés – sont moins d’un millième aussi loin de notre Soleil que le Nuage d’Oort. Le bord le plus extérieur de la Nuage d’Oort marque la limite de la région d’influence de notre étoile. C’est la limite de la dominance gravitationnelle de notre Soleil.

La Nuage d’Oort est généralement considérée comme composée de deux régions : un nuage interne en forme de disque appelé le Nuage de collineset un extérieur sphérique nuage. La plupart des habitants isolés et gelés de la Nuage d’Oort sont constitués de glaces, telles que la glace d’eau, la glace de méthane et la glace d’ammoniac.

Notre Soleil est probablement né en tant que membre d’un amas stellaire dense et ouvert contenant des milliers d’étoiles sœurs. De nombreux astronomes pensent que notre Soleil nouveau-né a été soit expulsé sans ménagement de son amas natal à la suite de perturbations gravitationnelles causées par d’autres étoiles, ou qu’il a simplement flotté de son plein gré il y a environ 4,5 milliards d’années. Les frères et sœurs stellaires de notre étoile se sont depuis longtemps égarés dans des régions plus éloignées de notre galaxie, la Voie lactée, et il se peut très bien qu’il y ait eu jusqu’à 3 500 de ces frères et sœurs solaires nomades.

Aujourd’hui, notre Soleil est dans la quarantaine active. C’est un séquence principale (brûlant de l’hydrogène) étoile sur le Diagramme Hertzsprung-Russell de l’évolution stellaire. En ce qui concerne les étoiles, notre Soleil n’est pas particulièrement spécial. Notre système solaire est situé dans la banlieue lointaine de notre majestueuse – bien que typique – galaxie spirale barrée, la Voie lactée.

Brillant dans le ciel préhistorique

Deux astronomes du Université Complutense de Madrid (Espagne), les frères Dr Carlos et Dr Raul de la Fuente Marcos, ainsi que leur collègue Dr Sverre J. Aarseth de l’Université de Cambridge (Royaume-Uni), ont maintenant analysé, pour la première fois, les près de 340 objets objets résidant dans notre système solaire avec des orbites hyperboliques (en forme de V très ouvert, par opposition à l’elliptique typique). Dans la foulée, les trois astronomes ont découvert que la trajectoire de certains de ces objets est influencée par le passage de L’étoile de Scholz.

“A l’aide de simulations numériques, nous avons calculé les radiants ou les positions dans le ciel d’où semblent provenir tous ces objets hyperboliques”, a expliqué le Dr Carlos de la Fuente Marcos dans un 10 mars 2018. Communiqué de presse de La Ciencia es Noticia (SiNC).

“En principe, on s’attendrait à ce que ces positions soient uniformément réparties dans le ciel, en particulier si ces objets viennent du Nuage d’Oort. Cependant, ce que nous trouvons est très différent, une accumulation statistiquement significative de radiants. La surdensité prononcée apparaît projetée en direction de la constellation de Gémeauxce qui correspond à la rencontre rapprochée avec l’étoile de Scholz”, il a continué à noter.

L’heure exacte à laquelle L’étoile de Scholz passé près de la Terre, ainsi que sa position au cours de la préhistoire, coïncident avec la date déterminée dans la nouvelle enquête – et aussi avec celles calculées par le Dr Mamajek et son équipe. “Cela pourrait être une coïncidence, mais il est peu probable que le lieu et l’heure soient compatibles”, a poursuivi le Dr De la Fuente Marcos dans le 10 mars 2018. Communiqué de presse SiNC. Il a en outre souligné que leurs simulations indiquent que L’étoile de Scholz approché encore plus près que les 0,6 années-lumière proposées dans l’étude précédente de 2015 comme limite inférieure.

Ce contact étroit avec la petite étoile rouge il y a 70 000 ans n’a pas perturbé tous les objets hyperboliques de notre système solaire, seulement ceux qui en étaient les plus proches à cette époque. “Par exemple, le radiant du célèbre astéroïde interstellaire Oumuamua est dans la constellation de Lyre (la Harpe), très loin de Gémeaux. Par conséquent, cela ne fait pas partie de la surdensité détectée », a ajouté le Dr De la Fuente Marcos. Il a en outre déclaré qu’il était convaincu que de nouvelles études et observations confirmeraient l’idée que L’étoile de Scholz passé près de nous dans des temps relativement récents. En effet, il est probable que nos ancêtres, levant les yeux vers le ciel, aient vu sa faible lumière rougeâtre dans les nuits sombres de la préhistoire.

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