Астрономия
Ученые из НАСА сделали удивительное открытие, которое может изменить наше представление о границах Солнечной системы. С помощью мощного суперкомпьютера «Плеяды» они обнаружили уникальную спиральную структуру, состоящую из миллиардов комет, находящихся в облаке Оорта. Это облако представляет собой сферическую оболочку из ледяных объектов, окружающую нашу систему за пределами орбиты Нептуна.
Облако Оорта считается одной из самых загадочных частей Солнечной системы. Его размеры впечатляют: оно простирается на расстояние, в 99 000 раз большее, чем расстояние между Землей и Солнцем. Однако из-за своей удалённости и малой яркости объекты облака крайне сложно наблюдать напрямую. Суперкомпьютер NASA, только благодаря симуляциям ученым удалось раскрыть секреты этой далекой области.
Используя моделирование движения миллионов «тестовых частиц», представляющих кометы, исследователи проследили их траектории за последние 4,5 миллиарда лет — возраст Солнечной системы. Эти вычисления заняли огромное количество времени и потребовали использования мощнейшего суперкомпьютера. Результаты показали, что во внутренней части облака Оорта, на расстоянии от 1000 до 10 000 астрономических единиц (а.е.), существует долгоживущая спиральная структура.
По словам Люка Доунса, одного из участников исследования, спиральная форма возникла из-за гравитационного влияния проходящих мимо звезд и других космических объектов. Эта структура занимает около 15 000 а.е. и ориентирована перпендикулярно плоскости Млечного Пути.
Открытие спирали в облаке Оорта имеет большое значение для понимания эволюции Солнечной системы. Кометы, входящие в эту структуру, могут содержать древний материал, который существовал ещё во время формирования планет. Изучение их свойств поможет ученым восстановить историю нашего космического дома.
Однако наблюдать за этими кометами напрямую практически невозможно. Они находятся слишком далеко, чтобы их можно было увидеть даже с помощью современных оптических телескопов. Их яркость уменьшается с увеличением расстояния, и на таких масштабах они становятся невидимыми для нас.
По теме
Несмотря на трудности, ученые не теряют надежды получить дополнительные данные о спирали. Одним из перспективных проектов является Legacy Survey of Space and Time (LSST), запланированный к запуску позже в этом году на Обсерватории Веры Рубин. Этот проект сможет обнаруживать крупные кометы за пределами орбиты Нептуна, хотя всё ещё внутри 1000 а.е. от Солнца.
Другим способом может стать анализ данных, собранных для изучения космического микроволнового фона. Учёные полагают, что тепловое излучение пыли в дальней инфракрасной и субмиллиметровой области может предоставить информацию о спирали.
Спиральные структуры встречаются повсеместно во Вселенной — от колец Сатурна до галактик. Новое открытие в облаке Оорта подтверждает, что Вселенная действительно имеет особую склонность к таким формам. Суперкомпьютер NASA, который провел это исследование не только расширяет наши знания о границах Солнечной системы, но и помогает лучше понять механизмы формирования космических объектов.
На данный момент работа находится на этапе предварительного рассмотрения и доступна на сайте arXiv. Учёные продолжают изучать данные и надеются, что будущие наблюдения позволят более детально изучить эту загадочную спираль.