Звезда, которая подошла слишком близко: почему комет стало в два раза больше

Звезда, о которой идет речь, называется HD 7977. Она находится в созвездии Кассиопеи на расстоянии около 247 световых лет от Земли и очень похожа на наше Солнце: та же температура поверхности, чуть большая масса. Два с половиной миллиона лет назад орбиты двух звезд — Солнца и HD 7977 — сблизились.

Космический телескоп Европейского космического агентства Gaia, который с высокой точностью измерял движения миллионов звезд, показал, что минимальное расстояние между ними составило от 4000 до 25000 астрономических единиц. Одна астрономическая единица — это расстояние от Земли до Солнца, около 150 миллионов километров. Кайб и Реймонд предполагают, что пролет произошел на дистанции 6000–10000 а.е. Для сравнения: ближайшая к нам звезда Проксима Центавра находится на расстоянии около 270000 а.е. — то есть HD 7977 прошла в десятки раз ближе.

Астрономическая единица: что это такое и чему она равна

Чтобы понять, почему это важно, нужно знать об облаке Оорта. Это гипотетическая сферическая оболочка из миллиардов ледяных тел — зародышей комет — которая окружает Солнечную систему с расстояния примерно 5000 до 100000 а.е. Ее существование не доказано прямыми наблюдениями, но хорошо подтверждается косвенно: именно оттуда прилетают долгопериодические кометы — те, чьи орбиты занимают тысячи и миллионы лет. Обычно эти ледяные тела живут в облаке Оорта тихо и спокойно, пока гравитация галактического диска Млечного Пути не меняет их орбиты и не «толкает» некоторые из них к Солнцу.

Когда рядом проходит другая звезда, ее гравитация временно перевешивает влияние галактики — и картина меняется. Кайб и Реймонд провели серию компьютерных симуляций: они смоделировали, как выглядели бы орбиты комет спустя 2–3 миллиона лет после пролета HD 7977 на разных расстояниях от Солнца, а потом сравнили результаты с реальными данными. В качестве наблюдательной базы они взяли 112 долгопериодических комет, открытых после 1989 года — с этого момента систематические небесные обзоры начали охватывать все небо достаточно полно.

Оказалось, что орбиты новых комет — тех, кто входит во внутреннюю часть Солнечной системы впервые, — совпадают с симуляцией пролета HD 7977 на 6000–10000 а.е., а не с привычной картиной, которую должна рисовать галактическая гравитация. Иными словами, сейчас мы живем в поздней стадии кометного ливня, запущенного этим пролетом.

По расчетам авторов, поток новых долгопериодических комет сегодня примерно вдвое выше, чем в обычные тихие эпохи. Это также означает, что предыдущие оценки числа объектов в облаке Оорта, основанные на частоте появления комет, нужно пересмотреть примерно в два раза вниз. Результат не идеален: размеры орбит наблюдаемых комет не вполне совпадают с предсказаниями модели, и авторы честно об этом пишут — возможно, в симуляциях не учтена часть физических процессов, например реактивные силы от газовых выбросов самих комет.

Проверить гипотезу можно будет в ближайшие полгода-год: Gaia публикует новые порции данных, которые позволят уточнить траекторию HD 7977 и либо подтвердить, либо опровергнуть сценарий. Кроме того, обсерватория Веры Рубин в Чили, которая начала масштабный обзор всего южного неба, за следующее десятилетие обнаружит сотни новых долгопериодических комет — и это даст еще более надежную статистику.

На обложке фото кометы Макнота. Источник: ESO / Sebastian Deiries.