De ensamma solsystemens historia

 

Mellan stora kluster av  tusentals galaxer vandrar  ensamma stjärnor vilka troligen även de likt merparten stjärnor har planeter. Dessa stjärnor är inte gravitationellt bundna till någon galax eller stjärnhop.

Astronomer undrar sedan länge hur dessa stjärnor blev isolerade och inte har fångats in av någon galax eller blivit kvar i den stjärnhop de bildades i.  Flera konkurrerande teorier försöker förklara detta. Kastades de ut från en galax efter sammanslagning mellan två galaxer eller var de någon av de första stjärnorna som bildades i ett gasmoln och efteråt tog en egen riktning eller stannade kvar medan gasmolnet flyttade på sig? Slumpen är tveksam som förklaring då det finns många ensamma solsystem mellan galaxerna.

En nyligen genomförd undersökning i det infraröda fältet från NASA: s Hubble Space Telescope kastar nytt ljus över mysteriet. De nya Hubble-observationerna tyder på att dessa stjärnor har vandrat runt i miljarder år och inte är en produkt av nyare dynamisk aktivitet (stjärnbildning) i en galaxhop.

Undersökningen omfattade 10 galaxhopar så långt bort som nästan 10 miljarder ljusår. Dessa mätningar gjordes från rymden eftersom det svaga ljuset från dessa ensamma stjärnor ses 10000 gånger svagare i ljusstyrka sett från teleskop på Jorden.

Undersökningen visar att styrkan i ljuset i förhållande till det totala ljuset i stjärnklustret i närområdet  förblir konstant över miljarder år tillbaka i tiden. "Det betyder att dessa stjärnor var ensamma redan  i de tidiga stadierna av stjärnklustrets bildande", säger James Jee vid Yonsei University i Seoul, Sydkorea. Hans rapport om fenomenet publicerades den 5 januari i Tidningen Nature.

– Vi vet inte exakt varför de blev ensamstjärnor. Nuvarande teorier kan inte förklara våra resultat, men på något sätt producerades de i stora mängder i det tidiga universum, säger Jee. "Under sina tidiga formativa år kan galaxer ha varit ganska små och de förlorade stjärnor ganska lätt på grund av ett svagare gravitationsgrepp." (se min kursivering ovan på en möjlig förklaring.

"Om vi förstår ursprunget till dessa stjärnor kommer det att hjälpa oss att förstå hur galaxhopar bildas och det kan fungera även i sökandet efter  mörk materia som omsluter klustret", säger Hyungjin Joo från Yonsei University, 

Mörk materia är universums osynliga byggnadsställning, som håller samman galaxer och galaxhopar (enligt dagens accepterade teori min anm.).

Om stjärnorna kom till under klustrets tidigaste tid skulle de spridits över hela klustret. Detta skulle göra det möjligt för astronomer att använda de ensamma stjärnorna för att kartlägga den mörka materiens utbredning i stjärnhopen.

Tekniken som används i undersökningen är ny och kompletterar den traditionella metoden för kartläggning av mörk materia genom att mäta hur hela klustret förvränger ljus från bakgrundsobjekt på grund av ett fenomen som kallas gravitationslinsning. 

Ljuset från dessa ensamma stjärnor upptäcktes först i Coma-galaxhopen  under 1951 av Fritz Zwicky, som rapporterade att en av hans mest intressanta upptäckter var att observera svagt lysande intergalaktisk materia i galaxhopen. Eftersom Coma-hopen, som innehåller minst 1 000 galaxer, är en av de närmaste klustren till jorden (330 miljoner ljusår bort), kunde Zwicky upptäcka spökljuset även med ett 18-tums teleskop. Han tänkte sig däremot inte att det var ensamma solsystem han såg. 

NASA: s James Webb Space Telescopes infrarödinstrument är mycket känsligt och kommer att utvidga sökandet efter ljus från dessa stjärnor djupare in i universum och det bör hjälpa till att lösa mysteriet med dess ensamhet. Mysteriet är hur de blev ensamma vandrare och vidare undersökning kan även ge ny kunskap om det som kallas mörk materia,

Bild vikipedia på Comagalaxklustert