Po celé desaťročia vedci tvrdili, že za hranicou slnečnej sústavy, vo vzdialenosti až 50 000 AU (0,79 ly) od Slnka, leží obrovský mrak ľadových planetesimálov známych ako Oortov mrak. Tento oblak, pomenovaný na počesť holandského astronóma Jana Oorta, sa považuje za miesto, odkiaľ pochádzajú dlhodobé kométy. Doteraz však nebol poskytnutý žiadny priamy dôkaz potvrdzujúci existenciu Oort Cloud.
Dôvodom je skutočnosť, že Oortov oblak je veľmi ťažké pozorovať, pretože je ďaleko od Slnka a rozptýlený vo veľmi veľkej oblasti vesmíru. V nedávnej štúdii však tím astrofyzikov z Pensylvánskej univerzity navrhol radikálny nápad. Používanie máp pozadia Kozmického mikrovlnného žiarenia (CMB) vytvoreného Planck misie a ďalšie ďalekohľady sa domnievajú, že je možné zistiť Oortove mraky okolo iných hviezd.
Štúdiu - „Sondovanie Oortových mrakov okolo hviezd Mliečnej dráhy pomocou prieskumov CMB“, ktorá sa nedávno objavila online, viedla Eric J Baxter, postdoktorandský výskum z Katedry fyziky a astronómie na Pensylvánskej univerzite. Pripojili sa k nemu profesori Pennsylvánie Cullen H. Blake a Bhuvnesh Jain (hlavný mentor Baxter).
Zhrnutie: Oortov oblak je hypotetická oblasť vesmíru, o ktorej sa predpokladá, že siaha od 2 000 do 5 000 AU (0,03 až 0,08 ly) až do 50 000 AU (0,79 ly) od Slnka - hoci niektoré odhady naznačujú, že by mohla dosiahnuť až 100 000 až 200 000 AU (1,58 a 3,16 ly). Rovnako ako Kuiperov pás a rozptýlený disk, Oortov oblak je nádržou transneptunských objektov, aj keď je viac ako tisíckrát vzdialenejšia od nášho Slnka ako tieto dva ďalšie.
Predpokladá sa, že tento oblak pochádza z populácie malých ľadových telies v 50 AU Slnka, ktoré boli prítomné, keď bola slnečná sústava ešte mladá. V priebehu času sa predpokladá, že orbitálne poruchy spôsobené obrovskými planétami spôsobili, že objekty, ktoré mali vysoko stabilné obežné dráhy, tvorili kuiperský pás pozdĺž ekliptickej roviny, zatiaľ čo tie, ktoré mali výstrednejšie a vzdialené dráhy, tvorili Oortov oblak.
Podľa Baxtera a jeho kolegov, pretože existencia Oortovho oblaku zohrala dôležitú úlohu pri tvorbe slnečnej sústavy, je preto logické predpokladať, že iné hviezdne systémy majú svoje vlastné Oortove oblaky - ktoré sa označujú ako exo-Oort Mraky (EXOC). Ako vysvetlil Dr. Baxter časopisu Space Magazine e-mailom:
„Jedným z navrhovaných mechanizmov na vytvorenie Oortovho oblaku okolo nášho slnka je to, že niektoré objekty v protoplanetárnom disku našej slnečnej sústavy boli prostredníctvom interakcií s obrovskými planétami vyvrhnuté na veľmi veľké eliptické dráhy. Na obežnú dráhu týchto objektov pôsobili blízke hviezdy a galaktické prílivy, ktoré spôsobili, že sa odchýlili od obežných dráh obmedzených na rovinu slnečnej sústavy a vytvorili teraz sférický Oortov oblak. Viete si predstaviť, že podobný proces by sa mohol vyskytnúť okolo inej hviezdy s obrovskými planétami a vieme, že existuje veľa hviezd, ktoré majú obrovské planéty. “
Ako Baxter a jeho kolegovia uviedli vo svojej štúdii, zisťovanie EXOC je ťažké, a to zväčša z rovnakých dôvodov, prečo neexistujú žiadne priame dôkazy o vlastnom Oortovom oblaku slnečnej sústavy. Pre jedného, v oblaku nie je veľa materiálu, pričom odhady sa pohybujú od niekoľkých do dvadsaťnásobku hmotnosti Zeme. Po druhé, tieto objekty sú veľmi vzdialené od nášho Slnka, čo znamená, že neodrážajú veľa svetla ani nemajú silné tepelné emisie.
Z tohto dôvodu Baxter a jeho tím odporúčali používať mapy oblohy na milimetrových a submilimetrových vlnových dĺžkach na vyhľadávanie známok Oortovho oblaku okolo iných hviezd. Takéto mapy už existujú vďaka misiám ako je Planck ďalekohľad, ktorý mapoval Kozmické mikrovlnné pozadie (CMB). Ako naznačil Baxter:
„V našom článku používame mapy oblohy na 545 GHz a 857 GHz, ktoré boli generované pozorovaniami satelitu Planck. Planck bol do značnej miery určený iba na mapovanie CMB; skutočnosť, že tento ďalekohľad môžeme použiť na štúdium exo-Oortových mrakov a potenciálne procesov spojených s tvorbou planéty, je celkom prekvapivá! “
Toto je dosť revolučná myšlienka, pretože odhaľovanie EXOC nebolo súčasťou zamýšľaného účelu Planck poslanie. Mapovaním CMB, čo je „reliktné žiarenie“, ktoré zostalo z Veľkého tresku, sa astronómovia snažili dozvedieť sa viac o tom, ako sa vesmír vyvíjal od začiatku vesmíru - circa. 378 000 rokov po Veľkom tresku. Ich štúdia však vychádza z predchádzajúcich prác vedených Alanom Sternom (hlavným vyšetrovateľom projektu New Horizons Misia).
V roku 1991, spolu s Johnom Stockeom (z University of Colorado, Boulder) a Paulom Weissmannom (z laboratória Jet Propulsion Laboratory) agentúry NASA, Stern vykonal štúdiu s názvom „IRAS vyhľadávanie extra-solárnych Oortových mrakov“. V tejto štúdii navrhli použitie údajov z infračerveného astronomického satelitu (IRAS) na účely vyhľadávania EXOC. Zatiaľ čo sa táto štúdia zamerala na určité vlnové dĺžky a 17-hviezdičkové systémy, Baxter a jeho tím sa spoliehali na údaje pre desiatky tisíc systémov a na širší rozsah vlnových dĺžok.
Medzi ďalšie súčasné a budúce ďalekohľady, o ktorých sa domnieva, že by Baxter a jeho tím mohli byť v tomto ohľade užitočné, patrí ďalekohľad na južnom póle, ktorý sa nachádza na stanici južného pólu Amundsen-Scott v Antarktíde; Kozmologický teleskop Atacama a observatórium Simons v Čile; ďalekohľadový submilimeterový ďalekohľad s veľkou apertúrou (BLAST) v Antarktíde; ďalekohľad Zelenej banky v Západnej Virgíne a ďalšie.
„Ďalej, Gaia satelit nedávno veľmi presne zmapoval polohy a vzdialenosti hviezd v našej galaxii, “dodal Baxter. „Vďaka tomu je výber cieľov pre cloudové vyhľadávanie exo-Oort relatívne jednoduchý. Použili sme kombináciu Gaia a Planck údaje v našej analýze. “
Aby otestoval svoju teóriu, Baxter a jeho tím zostavili sériu modelov pre tepelnú emisiu exo-Oortových mrakov. "Tieto modely naznačujú, že detekovanie exo-Oortových mrakov okolo blízkych hviezd (alebo aspoň stanovenie ich vlastností) bolo možné vzhľadom na existujúce ďalekohľady a pozorovania," uviedol. „Modely navrhli najmä údaje z Planck Satelit by sa potenciálne mohol priblížiť k detekcii exo-Oortovho oblaku, aký je náš, okolo blízkej hviezdy.
Okrem toho Baxter a jeho tím odhalili náznak signálu okolo niektorých hviezd, ktoré zvažovali vo svojej štúdii - konkrétne v systémoch Vega a Formalhaut. Na základe týchto údajov boli schopní obmedziť možnú existenciu EXOC vo vzdialenosti 10 000 až 100 000 AU od týchto hviezd, čo sa zhruba zhoduje so vzdialenosťou medzi našim Slnkom a Oortovým mrakom.
Pred potvrdením existencie ktoréhokoľvek z EXOC však budú potrebné ďalšie prieskumy. Tieto prieskumy budú pravdepodobne zahŕňať James Webb Space Telescope, ktorého spustenie sa plánuje na rok 2021. Medzitým má táto štúdia pre astronómov nejaké významné dôsledky, a to nielen preto, že zahŕňa použitie existujúcich máp CMB na mimosúdne štúdie. Ako povedal Baxter:
„Iba odhalenie exo-Oortovho oblaku by bolo naozaj zaujímavé, pretože, ako som už spomenul vyššie, nemáme žiadny priamy dôkaz o existencii nášho vlastného Oortovho oblaku. Ak by ste dostali detekciu exo-Oortovho oblaku, mohlo by to v zásade poskytnúť pohľad na procesy spojené s tvorbou planéty a vývojom protoplanetárnych diskov. Predstavte si napríklad, že sme detekovali iba exo-Oortove oblaky okolo hviezd, ktoré majú obrovské planéty. To by poskytlo celkom presvedčivý dôkaz, že tvorba Oortovho oblaku je spojená s obrými planétami, ako to naznačujú populárne teórie tvorby nášho vlastného Oortovho oblaku. “
S rozširovaním našich vedomostí o vesmíre sa vedci čoraz viac zaujímajú o to, čo má naša slnečná sústava spoločné s inými hviezdnymi systémami. To nám zase pomáha dozvedieť sa viac o formovaní a vývoji nášho vlastného systému. Poskytuje tiež možné rady o tom, ako sa vesmír zmenil v priebehu času a možno dokonca aj tam, kde sa niekedy môže život nájsť.
