Vårt solsystem kan innehålla främmande kometer som stals från en annan stjärna som flög förbi för 4,5 miljarder år sedan. Långt borta i en avlägsen klunga av unga stjärnor, ett liknande nära möte kan också ha skickat den interstellära besökaren "Oumuamua" flygande på väg mot oss, och det måste finnas många fler av dessa fritt svävande objekt i galaxen. Detta är resultat av en ny studie av astrofysiker vid universitetet i Zürich.

Ett märkligt kosmiskt föremål skapade rubriker efter att det upptäcktes i oktober 2017. Den cigarrformade kroppen som heter "Oumuamua var den första kända interstellära besökaren i vårt solsystem. Många teorier har föreslagits för att förklara dess ursprung, inklusive möjligheten att det är en främmande rymdfarkost. Använda stora datorsimuleringar, forskare vid universitetet i Zürich visar nu hur "Oumuamua-stil objekt kan produceras. De beräknade vad som händer när flera unga stjärnor föds tillsammans i en stjärnhop - en miljö liknande den där vår sol troligen föddes för 4,5 miljarder år sedan . Planeter, kometer och asteroider bildas runt dessa unga stjärnor när de fortfarande är i sin linda. "Att komma i nära kontakt med andra stjärnor kan ha en djupgående effekt på dessa planetsystem, " förklarar Tom Hands, första författare till studien som har genomförts inom ramen för National Center for Competence in Research (NCCR) PlanetS och publiceras av tidskriften MNRAS .

En video baserad på simuleringarna visar vad som händer om två unga stjärnor i en klunga genomgår ett nära möte. Varje stjärna har ett bälte av så kallade planetesimals, planeternas byggstenar, som Kuiperbältet i det yttre solsystemet. När de två stjärnorna möts, Kuiperbältet av den mindre stjärnan är kraftigt störd av dess högre massa syskon. "Detta gör att ett gäng planetesimaler kastas ut, flyger iväg för att bli saker som "Oumuamua, " förklarar Tom Hands och tillägger:"Jag blev förvånad över antalet "Oumuamua-liknande fritt flytande objekt som kan genereras i en miljö som denna på en relativt kort tidsskala." I kombination med andra möjliga mekanismer för att producera sådana föremål, för forskaren är det tydligt att fritt flytande planetesimaler, kometer och asteroider bör finnas allestädes närvarande i galaxen.

Material på bisarra banor

Simuleringarna visar att ett nära möte inte bara skickar objekt som susar genom det interstellära rymden, men några av kropparna tvingas in i bisarra banor eller till och med fångas av den passerande stjärnan. Vår egen sol bildades med största sannolikhet i en liknande miljö för cirka 4,5 miljarder år sedan, vilket betyder att det kan ha genomgått liknande möten. "Jag blev också förvånad över hur lätt stjärnorna kan stjäla material från sina stjärnsyskon i unga år, " säger Tom Hands. Så, vårt solsystem kan innehålla främmande kometer som stals från en annan stjärna i dessa tidiga faser. "Även om främmande material verkligen finns där, det finns förmodligen inte mycket av det, " medger forskaren:"Men vi kanske kan upptäcka det baserat på de konstiga omloppsbanorna det här kan vara på." Resultaten av studien tyder också på att förekomsten av en nionde planet inte är den enda rimliga förklaringen till den observerade inriktningen av vissa objekt i vårt solsystem. "Människor bör hålla ett öppet sinne när de överväger hur dessa saker kan ha hamnat i de banor de befinner sig på, säger Tom Hands.

För sina beräkningsdyra simuleringar använde forskarna superdatorn VESTA vid universitetet i Zürich som körde beräkningarna på en grafisk bearbetningsenhet. Simuleringarna var mycket utmanande eftersom stjärnhopen utvecklas under miljontals år, medan planetesimalerna kretsar runt sina värdstjärnor på ett par hundra år, vilket betyder att beräkningarna måste pågå i tiotusentals planetesimala banor. "Dessutom, saker kan bli väldigt rörigt när två stjärnor och deras planetesimaler börjar komma i nära kontakt, " förklarar astrofysikern. Tidigare studier övervägde endast enskilda stjärnor eller planetesimaler på mycket långa banor. "Detta är första gången vi har kunnat få en känsla för hur klustermiljön kan påverka vårt Kuiperbälte, eller liknande strukturer i exoplanetära system, " avslutar Tom Hands.