Японские ученые нашли в нашей галактике свыше 6 тыс. близнецов Солнца. Их исследование, опубликованное в журнале Astronomy and Astrophysics, помогло понять, при каких обстоятельствах эти звезды вскоре после рождения смогли выскочить из галактического центра и оказаться там, где они находятся сейчас.
Подобно тому, как археология изучает историю человеческой цивилизации, такое направление в науке, как галактическая археология, изучает химический состав звезд и развитие нашей галактики Млечный путь, чтобы реконструировать ее прошлое. Астрономам известно, что наше Солнце образовалось порядка 4,6 млрд лет назад, но произошло это на 10 тыс. световых лет ближе к центру галактики от области, в которой оно находится сейчас.
Однако ученые до конца не понимали ряд деталей, связанных с образованием Солнца: где именно оно появилось и как смогло покинуть так называемый галактический бар (перемычку), которым обладает примерно половина спиральных галактик в Местной Вселенной. Считается, что этот бар создает так называемый коротационный барьер, мешающий звездам покидать центр галактики, потому что они вращаются вокруг него с той же скоростью, что и сама галактика.
Японские ученые под руководством Дайске Танигути и Такудзи Цудзимото нашли подход к решению этой проблемы. Они занялись поиском «близнецов» Солнца — звезд, схожих с ним по температуре, поверхностной гравитации и химическому составу. Для этого они использовали спектральный каталог звезд Gaia DR3, составленный европейским космическим телескопом Gaia. В нем содержится два миллиарда звезд и других объектов.
Всего удалось собрать коллекцию из 6594 близнецов Солнца. Эта выборка в 30 раз больше предыдущих. Для каждого близнеца ученые определили возраст, начальную массу и металличность, то есть концентрацию элементов, которые тяжелее водорода и гелия
Выяснилось, что в распределении возраста звезд есть два явных пика — 2 млрд лет и 4-6 млрд лет. Если первый оказался связан с уже известным всплеском звездообразования в окрестностях Солнца, то второй пик позволил сделать интересные выводы. Так как с ним совпадает возраст Солнца и множества его близнецов, то это говорит о том, что аналогичные звезды образовались на том же расстоянии от центра галактики и совершили аналогичные миграции вовне. Это означает, что миграция Солнца из этой области была не случайной, а стала частью массовой звездной миграции.
«Это может указывать на важную роль галактического бара, который мог усиливать звездообразование, и одновременно радиальную миграцию звезд в эпоху его формирования. Такая интерпретация дает довольно малый возраст самого бара, порядка 4-7 млрд лет», — говорится в исследовании.
Это открытие проясняет новые детали не только истории Солнечной системы, но всей1 галактики. Расчеты показывают, что коротационный барьер внутри бара действительно должен мешать подобному массовому исходу звезд из центра галактики. Но это оказалось возможным, если тогда и сама перемычка еще находилась на стадии формирования.
Центр галактики — весьма неподходящее место для зарождения жизни и ее эволюции жизни. Новое исследование показало, какой фактор позволил Солнцу и подобным ему звездам мигрировать в более спокойную область галактики, что позволило появиться и процветать жизни на Земле.