Gadu desmitiem zinātnieki ir teorējuši, ka aiz Saules sistēmas malas, kas atrodas līdz 50 000 AU (0,79 ly) attālumā no Saules, atrodas masīvs apledojušu planētas simbolu mākonis, kas pazīstams kā Oort mākonis. Tiek uzskatīts, ka šis mākonis, kas nosaukts par godu holandiešu astronomam Jānam Oortam, atrodas tur, no kurienes nāk ilgtermiņa komētas. Tomēr līdz šim nav iesniegti tieši pierādījumi, kas apstiprinātu Oort Cloud esamību.
Tas ir saistīts ar faktu, ka Oortas mākoni ir ļoti grūti novērot, tas ir diezgan tālu no Saules un izkliedēts ļoti lielā kosmosa reģionā. Tomēr nesenā pētījumā Pensilvānijas universitātes astrofiziķu komanda ierosināja radikālu ideju. Izmantojot kosmiskā mikroviļņu fona (CMB) kartes, kuras izveidojis Planks misijā un citos teleskopos, viņi uzskata, ka Oortu mākoņus var noteikt ap citām zvaigznēm.
Pētījumu - “Oort mākoņu zondēšana ap Piena ceļa zvaigznēm ar CMB apsekojumiem”, kas nesen parādījās tiešsaistē - vadīja Ēriks Baksters, pēcdoktorantūras pētnieks no Pensilvānijas Universitātes Fizikas un astronomijas departamenta. Viņam pievienojās Pensilvānijas profesori Kulēna H. Bleika un Bhuvnesh Jain (Baxter galvenais mentors).
Atgādinot, Oort mākonis ir hipotētisks kosmosa reģions, kas, domājams, sniedzas no 2000 līdz 5000 AU (0,03 un 0,08 ly) līdz 50 000 AU (0,79 ly) no Saules - lai gan daži aprēķini liecina, ka tas varētu sasniegt līdz 100 000 līdz 200 000 AU (1,58 un 3,16 ly). Tāpat kā Kuipera josta un izkaisītais disks, Oortas mākonis ir trans-Neptūnas objektu rezervuārs, lai arī tas ir vairāk nekā tūkstošiem reižu tālāk no mūsu Saules kā šie pārējie divi.
Tiek uzskatīts, ka šis mākonis ir cēlies no mazu, ledainu ķermeņu, kas atrodas 50 AU attālumā no Saules, populācijas, kas atradās, kad Saules sistēma vēl bija jauna. Laika gaitā tiek teorizēts, ka milzu planētu radītās orbitālas perturbācijas lika tiem objektiem, kuriem bija ļoti stabilas orbītas, veidot Kuipera joslu gar ekliptikas plakni, savukārt tie, kuriem bija ekscentriskāki un tālāki orbītas, veidoja Oortas mākoni.
Pēc Bakstera un viņa kolēģu domām, tā kā Oorta mākonim bija nozīmīga loma Saules sistēmas veidošanā, tāpēc ir loģiski uzskatīt, ka citām zvaigžņu sistēmām ir savi Oorta mākoņi - tos viņi dēvē par ekso-Oortiem Mākoņi (EXOC). Kā Dr. Baksters paskaidroja Space Magazine pa e-pastu:
“Viens no ierosinātajiem Oorta mākoņa veidošanās mehānismiem ap mūsu sauli ir tas, ka daži objekti mūsu saules sistēmas protoplanetārajā diskā, mijiedarbojoties ar milzu planētām, tika izmesti ļoti lielās, eliptiskās orbītās. Pēc tam šo objektu orbītas ietekmēja tuvumā esošās zvaigznes un galaktikas plūdmaiņas, liekot tām atkāpties no orbītām, kas bija ierobežotas līdz Saules sistēmas plaknei, un veidot tagad sfērisko Oorta mākoni. Jūs varētu iedomāties, ka līdzīgs process varētu notikt ap citu zvaigzni ar milzu planētām, un mēs zinām, ka tur ir daudz zvaigžņu, kurām ir milzu planētas. ”
Kā Baksters un viņa kolēģi norādīja savā pētījumā, EXOC atklāt ir grūti, lielā mērā to pašu iemeslu dēļ, kāpēc nav tiešu pierādījumu pašas Saules sistēmas Oort mākonim. Pirmkārt, mākonī nav daudz materiālu, un aprēķini svārstās no dažām līdz divdesmit reizēm virs Zemes masas. Otrkārt, šie objekti atrodas ļoti tālu no mūsu Saules, tas nozīmē, ka tie neatspoguļo daudz gaismas vai tiem ir spēcīga siltuma izstarošana.
Šī iemesla dēļ Baksters un viņa komanda ieteica izmantot debesu kartes milimetru un submilimetru viļņu garumā, lai ap citām zvaigznēm meklētu Oort mākoņu pazīmes. Šādas kartes jau pastāv, pateicoties tādām misijām kā Planks teleskops, kas ir kartējis kosmisko mikroviļņu fonu (CMB). Kā norādīja Baksters:
“Savā rakstā mēs izmantojam debesu kartes ar frekvenci 545 GHz un 857 GHz, kas iegūtas no Planka satelīta novērojumiem. Planks bija diezgan izstrādāts * tikai * CMB kartēšanai; tas, ka mēs varam izmantot šo teleskopu, lai pētītu ārējos Oort mākoņus un potenciāli procesus, kas saistīti ar planētas veidošanos, ir diezgan pārsteidzoši! ”
Šī ir diezgan revolucionāra ideja, jo EXOC atklāšana nebija daļa no ERG paredzētā mērķa Planks misija. Kartējot CMB, kas ir “relikvijas starojums”, kas palicis no Lielā sprādziena, astronomi ir centušies uzzināt vairāk par to, kā Visums ir attīstījies kopš agrīnā Visuma - circa. 378 000 gadu pēc Lielā sprādziena. Tomēr viņu pētījums balstās uz iepriekšējo darbu, kuru vadīja Alans Šterns (galvenais pētnieks Jauni horizonti misija).
1991. gadā Sterns kopā ar Džonu Stoku (Kolorādo Universitātes Boulderis) un Polu Veismanu (NASA Jet dzinējspēka laboratorija) veica pētījumu ar nosaukumu “IRAS meklēšana ārpus Saules Oorta mākoņiem”. Šajā pētījumā viņi ieteica EXOC meklēšanai izmantot datus no infrasarkanā astronomiskā satelīta (IRAS). Tomēr, tā kā šis pētījums koncentrējās uz noteiktiem viļņu garumiem un 17 zvaigžņu sistēmām, Baksters un viņa komanda paļāvās uz datiem par desmitiem tūkstošu sistēmu un plašākā viļņu garumā.
Starp citiem pašreizējiem un nākotnes teleskopiem, kuri, pēc Bakstera un viņa komandas domām, varētu būt noderīgi šajā sakarā, ir Dienvidu pola teleskops, kas atrodas Amundsena – Skota dienvidpola stacijā Antarktīdā; Atacama kosmoloģijas teleskops un Simons observatorija Čīlē; Antarktīdā izveidots balonu bāzes liela atvēruma submilimetra teleskops (BLAST); Zaļās bankas teleskops Rietumvirgīnā un citi.
“Turklāt Gaia satelīts nesen ļoti precīzi ir izzīmējis zvaigžņu atrašanās vietas un attālumus mūsu galaktikā, ”piebilda Baksters. Tas padara mērķu izvēli eksoortorta mākonī meklēšanai salīdzinoši vienkāršu. Mēs izmantojām Gaia un Planks dati mūsu analīzē. ”
Lai pārbaudītu viņu teoriju, Baksters kopā ar komandu ir izveidojis modeļu sēriju ekso-Oort mākoņu termiskās emisijas noteikšanai. "Šie modeļi norādīja, ka, ņemot vērā esošos teleskopus un novērojumus, ir iespējams noteikt eksoortorta mākoņus ap tuvējām zvaigznēm (vai vismaz ierobežot to īpašības)," viņš teica. Jo īpaši modeļi ieteica izmantot datus no Planks satelīts potenciāli varētu pietuvoties tāda ekso-Oorta mākoņa noteikšanai kā tuvumā esošajai zvaigznei. ”
Turklāt Baksters un viņa komanda arī pamanīja signālu ap dažām zvaigznēm, kuras viņi uzskatīja savā pētījumā - īpaši Vega un Formalhaut sistēmās. Izmantojot šos datus, viņi spēja ierobežot iespējamo EXOC eksistenci 10 000 līdz 100 000 AU attālumā no šīm zvaigznēm, kas aptuveni sakrīt ar attālumu starp mūsu Sauli un Oortas mākoni.
Tomēr, pirms var apstiprināt jebkura EXOC esamību, būs nepieciešami papildu apsekojumi. Šajos apsekojumos, iespējams, tiks iesaistīti Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, kuru plānots sākt 2021. gadā. Pa to laiku šim pētījumam ir dažas diezgan nozīmīgas sekas astronomiem, un ne tikai tāpēc, ka tas ietver esošo CMB karšu izmantošanu papildu saules pētījumiem. Kā sacīja Baksters:
“Tikai eksoortorta mākoņa noteikšana būtu patiešām interesanta, jo, kā jau minēju iepriekš, mums nav tiešu pierādījumu par mūsu pašu Oorta mākoņa esamību. Ja jūs iegūtu eksoorta mākoņa noteikšanu, tas principā varētu sniegt ieskatu procesos, kas saistīti ar planētas veidošanos, un protoplanētu disku evolūcijā. Piemēram, iedomājieties, ka eksoortorta mākoņus mēs atklājām tikai ap zvaigznēm, kurām ir milzu planētas. Tas sniegtu diezgan pārliecinošus pierādījumus tam, ka Oorta mākoņa veidošanās ir saistīta ar milzu planētām, kā to ierosina populārās teorijas par mūsu pašu Oorta mākoņa veidošanos. ”
Paplašinoties mūsu zināšanām par Visumu, zinātnieki arvien vairāk interesējas par to, kas mūsu Saules sistēmai ir kopīgs ar citām zvaigžņu sistēmām. Tas, savukārt, palīdz mums uzzināt vairāk par mūsu pašu sistēmas veidošanos un attīstību. Tas sniedz arī iespējamus padomus, kā Visums laika gaitā mainījās, un varbūt pat tur, kur kādreiz varēja atrast dzīvību.
