Nova analiza otkriva kako je Sunce pobjeglo iz središta galaksije

Sunce se danas nalazi daleko od središta Mliječne staze, iako je nastalo znatno bliže galaktičkoj jezgri. Novo istraživanje sada sugerira da taj put nije bio ni slučajan ni usamljen. Prije između 4 i 6 milijardi godina naše se Sunce, zajedno s velikim brojem zvijezda koje mu po svojstvima vrlo nalikuju, postupno premjestilo iz unutarnjih dijelova galaksije prema njezinim vanjskim područjima. Time je razriješen dugogodišnji problem u priči o podrijetlu Sunčeva sustava, ali i otvoren novi pogled na to kada je u središtu Mliječne staze nastala golema rotirajuća prečka.

Takva istraživanja astronomi često opisuju kao galaktičku arheologiju. Kao što arheolozi na Zemlji rekonstruiraju ljudsku prošlost iz tragova u tlu, tako astronomi iz starosti, kemijskog sastava i gibanja zvijezda pokušavaju složiti povijest galaksije. U slučaju Sunca, već se dugo smatralo da je nastalo prije oko 4,6 milijardi godina, i to više od 10.000 svjetlosnih godina bliže središtu Mliječne staze nego što se nalazi danas.

Tu je, međutim, nastajao ozbiljan problem. Promatranja pokazuju da se u središtu naše galaksije nalazi velika izdužena struktura nalik prečki. Ona stvara takozvanu korotacijsku barijeru, područje u kojem dinamika gibanja otežava zvijezdama da iz unutrašnjosti galaksije stignu tako daleko prema van. Upravo zato pitanje nije bilo samo gdje je Sunce nastalo, nego kako je uopće uspjelo završiti ovdje gdje je danas.

Sunčevi blizanci

Odgovor su pokušali pronaći Daisuke Taniguchi sa Sveučilišta Tokyo Metropolitan i Takuji Tsujimoto iz Nacionalnog astronomskog opservatorija Japana. Umjesto da promatraju samo Sunce, usmjerili su se na takozvane Sunčeve blizance, zvijezde koje su našem Suncu vrlo slične po temperaturi, površinskoj gravitaciji i kemijskom sastavu.

Za to su iskoristili podatke satelita Gaia Europske svemirske agencije, jedne od najvećih suvremenih astronomskih baza podataka, koja obuhvaća opažanja oko dvije milijarde zvijezda i drugih objekata. Na temelju tih mjerenja sastavili su katalog s 6594 Sunčeva blizanca, oko 30 puta veći od uzoraka iz ranijih sličnih istraživanja.

Upravo je tako velik skup podataka omogućio dosad najprecizniju procjenu starosti tih zvijezda. Istraživači su pritom pažljivo ispravili i pristranost odabira, odnosno činjenicu da se lakše opažaju zvijezde koje su sjajnije ili jednostavno vidljivije od drugih. Tek nakon takve korekcije mogli su dobiti pouzdaniju sliku stvarne raspodjele starosti.

Kad su tu raspodjelu analizirali, pojavio se jasan obrazac. Među Sunčevim blizancima isticao se širok vrhunac u dobi između 4 i 6 milijardi godina. U toj se skupini nalazi i naše Sunce. To upućuje na zaključak da velik broj zvijezda slične starosti i sličnih svojstava nekoć nije bio nasumično raspršen po galaksiji, nego je dijelio sličan položaj u odnosu na njezino središte.

Prečka mijenja cijelu priču

Iz toga proizlazi da Sunce nije na sadašnje mjesto stiglo kao izdvojen slučaj, nego kao dio mnogo šire migracije zvijezda. Taj je rezultat važan ne samo za razumijevanje Sunčeva podrijetla nego i za povijest same Mliječne staze. Da je središnja prečka već tada bila potpuno oblikovana, korotacijska barijera teško bi dopuštala tako veliko premještanje zvijezda iz unutarnjih dijelova galaksije prema van.

Ipak, slika se mijenja ako je ta struktura u to vrijeme tek nastajala. U tom slučaju postaje razumljivo kako je do takvog vala zvjezdanog premještanja uopće moglo doći. Starost Sunčevih blizanaca zato ne govori samo kada se dogodio taj izlazak iz galaktičke unutrašnjosti, nego i otkriva vremenski raspon u kojem se oblikovala sama prečka u središtu Mliječne staze.

Istraživači su rezultate objavili u dva rada u časopisu Astronomy & Astrophysics (ovdje i ovdje). No važnost otkrića ne završava na dinamici galaksije. Središte Mliječne staze mnogo je nepovoljnije okruženje za razvoj života od njezinih vanjskih područja. Novo tumačenje zato baca novo svjetlo i na jedno mnogo veće pitanje: kako su se Sunčev sustav, a zatim i Zemlja, našli u dijelu galaksije u kojem su se organizmi mogli razvijati i evoluirati. Ako je Sunce doista napustilo unutarnje dijelove Mliječne staze zajedno sa svojim zvjezdanim blizancima, tada taj davni pomak možda nije bio samo epizoda u povijesti naše zvijezde, nego jedan od ključnih preduvjeta za nastanak svijeta kakav danas poznajemo.