Американские астрофизики попытались понять, насколько гравитационное притяжение Солнца может влиять на отдаленные объекты в центре Млечного Пути. Для этого они создали модель нашего светила и окружающего его пространства. Выяснилось, что есть особая область на расстоянии 3,81 световых лет от Земли, на которую Солнце оказывает наибольшее воздействие.
Расчеты Эдварда Белбруно из Университета Йешива в Нью-Йорке и бывшего главного научного сотрудника NASA Джеймса Грина показывают, что есть несколько точек гравитационного равновесия между Солнцем и центром галактики. Такие же места, называемые Точками Лагранжа, есть в нашей Солнечной системе. В них уравновешивается гравитационное притяжение Земли и нашего светила, что позволяет удерживать космические аппараты в зафиксированном «неподвижном» положении. По данным исследователей, в рассматриваемой «внешней» области могут быть две таких точки, где объекты могут оставаться на одной орбите целую вечность, если им не помешают гравитационные воздействия от других небесных тел – например, от близлежащего красного карлика Проксима Центавра, расположенного всего в 4,2 световых годах от Солнца.
По словам Джеймса Грина, этот регион интересен для науки, поскольку он может быть «ловушкой» для определенных объектов, таких как планеты–изгои. Это небесные тела, которые гравитационно не привязаны к звезде или другой планете: они самостоятельно дрейфуют в космическом пространстве. Такие объекты, по мнению ученого, могут нарушить важные процессы во внутренней части Солнечной системы. «Нам следует обратить внимание на точки Лагранжа с целью поиска планет-изгоев, которые могут проходить через них», - подчеркивает исследователь.
Вычисление орбиты объекта, который находится под действием гравитационного притяжения как Солнца, так и центра галактики может приблизить ученых к решению «задачи трех тел» – астрономической загадки, сформулированной Исааком Ньютоном еще в XVII веке. Известно, что два объекта, чьи гравитационные поля взаимодействуют, будут всегда формировать стабильные орбиты по предсказуемому и неизменному пути – так Земля вращается вокруг Солнца, а Луна – вокруг Земли. Однако если добавить к этим объектам третий — все резко меняется: новое небесное тело создает хаос и заставляет остальные два взаимодействовать по совершенно непредсказуемому сценарию. Ученые до сих пор не могут найти точку отсчета, из которой три объекта могли бы сформировать стабильные орбиты по отношению друг к другу. Однако Белбруно и Грин, возможно, приблизились к этому, определив фрактальные орбиты в хаотических, ограниченных пространствах из трех тел.
Исследователи отмечают, что указанный регион стоит изучить с помощью телескопа в обсерватории им. Веры Рубин в Чили, который запустят в следующем году. Аппарат позволил бы найти любые объекты, которые потенциально могли попасть в «ловушку» Солнца. Если их существование действительно подтвердится, ученые смогут узнать больше о влиянии нашего светила на другие небесные тела. «Я бы с уверенностью сказал, что 3,81 световых года – это граница нашей солнечной системы», - заключил Белбруно.