Открытие потребовало учета движения сразу нескольких объектов: локальных межзвездных облаков, простирающихся на 30 световых лет, самого Солнца, мчащегося в пространстве со скоростью 93 тысячи километров в час, и звезд-пришельцев, которые сейчас находятся в 400 световых годах от Земли в созвездии Большого Пса. «Это как пазл, где все части движутся», — объясняет руководитель исследования Майкл Шалл.
Солнце пережило встречу с двумя гигантскими звездами 4,4 миллиона лет назад
Астрономы из Университета Колорадо в Боулдере обнаружили, что около 4,4 миллиона лет назад Солнце сблизилось с двумя массивными горячими звездами. Свидетельством этого события стал «шрам» в межзвездных облаках газа и пыли за пределами Солнечной системы — необычно высокий уровень ионизации атомов водорода и гелия.
Локальный горячий пузырь — сильно разреженная область Млечного Пути, в которой находится Солнце. CfA, Leah Hustak (STScI)
4,4 миллиона лет назад Земля выглядела почти так же, как сейчас. Континенты располагались на тех же местах, Гималаи и Анды поднимались также высоко. Дубы и сосны росли на севере, тропические леса — на экваторе. Бродили мастодонты, и охотились саблезубые тигры. А в африканских саваннах, где формировалась Великая рифтовая долина, жили прямоходящие австралопитеки — наши прямые предки. Когда они поднимали глаза к небу, то видели две ослепительные звезды — ярчайшие объекты ночного неба. Мы таких не видели никогда и не увидим.
Команда создала модель сил, формировавших наш регион Млечного Пути, сосредоточившись на двух звездах созвездия Большого Пса — Эпсилон (Адара) и Бета (Мирцам) Большого Пса. Расчеты показали, что 4,4 миллиона лет назад эти звезды прошли на расстоянии всего 30 световых лет от Солнца — ничтожное расстояние по космическим меркам. Тогда они выглядели с Земли в 4-6 раз ярче современного Сириуса и были самыми яркими объектами на небе.
Карта локальных межзвездных облаков, расположенных за пределами Солнечной системы, с синими стрелками, показывающими направления движения этих облаков. Желтая стрелка указывает направление движения самого Солнца.
Обе звезды значительно превосходят Солнце: их масса в 13 раз больше, а температура достигает 25 тысяч градусов Цельсия против 5,5 тысяч у Солнца. Проходя через наше космическое соседство, эти мощные, но короткоживущие светила испускали интенсивное ультрафиолетовое излучение, отрывавшее электроны от атомов в локальных межзвездных облаках. Этот процесс ионизации оставил водород и гелий с положительным зарядом — тот самый «шрам», который обнаружила команда. Работа опубликована в конце ноября в The Astrophysical Journal.
Судьба звезд-пришельцев
Расположение пяти звезд (желтые кружки), которые доминируют в ионизации местных облаков, показано в галактических координатах (ℓ, b) с центром в точке (0, 0). Расположение отмечено на карте всего неба New Horizons Alice Lyα (G. R. Gladstone et al. 2025), снятой на расстоянии 57 а.е. от Солнца. Волнистые линии обозначают контуры четырех важных местных межзвездных облаков (LIC красным, Aql зеленым, Blue синим и G коричневым). На карте также указаны местоположения Солнца (правый край), северного и южного полюсов эклиптики (NEP, SEP), заметных звезд и галактик, а также направления «вверх и вниз по течению» межзвездного H i через Солнечную систему и межпланетную среду (IPM). Черные кружки обозначают около 90 000 звезд из каталога M. A. Velez et al. (2024) потенциальных источников излучения в ультрафиолетовом диапазоне.
Исследование разрешило давнюю загадку: астрономы ранее установили, что 20% атомов водорода и 40% гелия в локальных межзвездных облаках ионизированы — необычно высокий уровень. Ученые предполагают, что звездам-гостьям помогали как минимум четыре других источника ультрафиолета, включая три белых карлика и сам локальный горячий пузырь — разреженную область, образованную взрывами 10-20 сверхновых.
Эпсилон и Бета Большого Пса живут быстро. В отличие от Солнца, которому уже 4,6 миллиарда лет, и которое проживет еще 5 миллиардов лет, массивные звезды сжигают топливо для термоядерного синтеза гораздо быстрее. Обе звезды взорвутся как сверхновые в ближайшие несколько миллионов лет. «Сверхновая, взрывающаяся так близко, осветит все небо. Это будет очень, очень ярко, но достаточно далеко, чтобы не быть смертельным для землян», — говорит Шалл.