¿Sabemos qué evento causó la formación del Sol y el Sistema Solar?

Algunas teorías de formación estelar sugieren que las estrellas se forman por ondas de choque de eventos desencadenantes como las supernovas.

Este extracto de Star Formation básicamente da el trasfondo de mi pregunta:

Muchos astrónomos consideran que el paso de una onda de choque a través de la materia interestelar es el mecanismo desencadenante necesario para iniciar la formación estelar en una galaxia. Los cálculos muestran que cuando una onda de choque encuentra una nube interestelar, corre alrededor del exterior más delgado de la nube más rápidamente de lo que puede penetrar su interior más grueso. Por lo tanto, las ondas de choque no lanzan una nube desde una sola dirección. Lo exprimen efectivamente desde muchas direcciones.

Dos preguntas:

  1. Si el Sol (y el Sistema Solar) se formaron de esta manera, en lugar del colapso de una nube de polvo y gas (por sí mismo, solo por la gravedad), ¿tenemos alguna idea de qué evento lo causó, por ejemplo? sabemos dónde se encuentra una posible ex-supernova, o hace mucho que desapareció?

  2. Las estrellas a menudo se forman en grupos. Me pregunto si tenemos una edad para las estrellas más cercanas (usando el diagrama HR ) o alguna evidencia de que pueden haber sido parte de la misma nube de gas y polvo que formó nuestro Sol.

Aprecio eso:

  1. Las observaciones astronómicas son difíciles en muchas circunstancias, por ejemplo, el oscurecimiento por el polvo o el gas a menudo impide obtener una imagen precisa de los objetos ubicados a muchos años luz de la Tierra.

  2. El Sol se formó hace 4.500 millones de años, este hecho puede hacer que encontrar evidencia de un posible evento desencadenante sea extremadamente difícil de descubrir.

Pequeño punto, pero cuando dices "El sol se formó hace 4.500 millones de años, por lo que podemos estar mirando hacia atrás al menos a esa distancia", eso no está claro. Si eso significa 4.500 millones de años luz, esa sería la distancia máxima, y ​​es poco probable que haya viajado a un lugar remotamente cercano a esa distancia.
Punto válido, no solo es un poco confuso, es totalmente incorrecto, no lo pensé bien, gracias por eso, editaré la publicación
A pesar de que wikipedia no es lo mejor de lo mejor de lo mejor, si la página citada fuera una página de wikipedia, esa afirmación de "muchos astrónomos" se marcaría rápidamente como "cita requerida".

Respuestas (2)

Tienes razón en que el Sol, que tiene 4.500 millones de años, dificulta las observaciones. El Sol gira alrededor de la Galaxia aproximadamente una vez cada 225 millones de años, por lo que desde que se formó el Sol ha girado alrededor de la Galaxia quizás 20 veces. El problema es que la Galaxia no es como el Sistema Solar: las estrellas no giran en bonitas órbitas casi circulares, todo está un poco desordenado. Para darte una idea, aquí hay una estimación de dónde han estado las estrellas que se encuentran actualmente en el vecindario solar durante la última órbita del Sol alrededor de la galaxia :

animación de algunas órbitas estelares MW para estrellas ahora cerca del Sol

Como puede ver, abarcan más de 80 000 años luz (que es básicamente el ancho total de la Vía Láctea) hace solo 1 órbita, por lo que un remanente de supernova que estuvo cerca del Sol hace 20 órbitas podría estar prácticamente en cualquier lugar. Tampoco podemos medir la edad del Sol o los remanentes de supernova con la precisión suficiente para ayudar (como para poder decir "¡ajá! ¡Un remanente con exactamente la edad del Sol!").

Es igualmente difícil encontrar estrellas que puedan haberse formado cerca del Sol. Lo mejor que podemos hacer es buscar estrellas con edad y composición química similares a las del Sol, pero con 4.500 millones de años, la precisión de las edades estelares no es muy buena. Preguntar de manera más amplia cómo eran las condiciones de formación de estrellas en la Vía Láctea cuando se formó el Sol también es una pregunta difícil y un tema de investigación actual; consulte, por ejemplo, esta revisión razonablemente actual .

Un enfoque potencialmente más fructífero es buscar estrellas similares al Sol que se están formando ahora y ver qué condiciones son para su formación: posibles mecanismos desencadenantes, cuántas estrellas se formaron en un grupo, etc. Pero esto solo ayuda a informar cuál es la formación de como se habría visto el Sol: es probable que la Vía Láctea fuera una bestia significativamente diferente hace 4.500 millones de años en términos de suministro de gas, morfología, condiciones ISM , etc.

Gracias por tu tiempo y excelente respuesta Kyle, (por supuesto) me olvidé por completo de la rotación de galaxias: cuanto más tonta es la pregunta, más recuerdas la respuesta. Tomo su punto de mirar a los viveros estelares y usar la extrapolación para posibles desencadenantes. Gracias de nuevo

Buena respuesta de Kyle. Solo agregaré que se está realizando un gran esfuerzo para tratar de descubrir "gemelos solares". Se trata de estrellas con parámetros tan similares (incluida la edad inferida del diagrama HR o la astrosismología, que puede ser buena hasta un 10% en el mejor de los casos) y composiciones fotosféricas al Sol, que se cree probable que se hayan formado a partir de las mismas nube de gas Nada concluyente ha surgido de estos estudios.

Se cree ampliamente que el Sol probablemente se formó como parte de un cúmulo de miles de estrellas (por ejemplo , Adams 2010 ), por lo que tales búsquedas no son inútiles. Sin embargo, como señala Kyle, 20 órbitas es mucho tiempo de "codificación" y aún no está claro exactamente qué tan químicamente homogéneas esperaría que fueran las estrellas nacidas de una nube de formación estelar.

Eso realmente pone de manifiesto cuán grandes deben ser esas nubes de proto-estrellas iniciales. Pensé que me estaba excediendo, incluso extendiéndola a la estrella más cercana :) Con una nube de ese tamaño es difícil (al menos para mí), creer que necesita una onda de choque para condensarse (o que no hay una cantidad significativa de elementos más pesados en la nube), pero supongo que la densidad del gas antes del colapso debe ser muy, muy baja.
@AcidJazz Las nebulosas más densas rivalizan con las mejores aspiradoras de laboratorio de la Tierra. En cuanto a la onda de choque, claramente algunas estrellas (al menos la primera estrella en el universo) se formaron sin un desencadenante de supernova, por lo que es más una cuestión de si algo empuja o no a la gravedad en la dirección correcta.
@ChrisBlanco. Gracias Chris, probaré mi suerte aquí, pero puedo hacerte una pregunta si lo prefieres: ¿sabemos si es la radiación o las siguientes partículas en las ondas de choque las que tienen el mayor efecto en la condensación de la nube de gas? Supongo que muchos más fotones pero mucho más momento total de partículas. Supongo que ambos combinados, no me di cuenta de que las ondas de choque podrían extenderse "alrededor" de la nube de gas en cualquier medida. Gracias.
Las estrellas de @AcidJazz también pueden formarse simplemente porque las nubes "chocan entre sí". Todo el tema de la "activación" está muy abierto en este momento. Hay muy poca evidencia directa , pero mucha evidencia circunstancial. Por ejemplo, es posible que vea evidencia de la formación de estrellas en el borde de una nube formada por un remanente de supernova, pero no sabe si esas estrellas se habrían formado de todos modos.
Re "estrellas químicamente homogéneas": Las estrellas formadas dentro de una sola guardería estelar habrán tenido diferentes masas iniciales, afectando su evolución, incluso si la composición química de cada una era originalmente idéntica. Una mayor masa significa que la estrella consumirá su hidrógeno más rápido, por lo que esto complicaría la búsqueda de estrellas químicamente similares a nuestro sol. Sin embargo, si identificáramos positivamente a los hermanos de nuestro sol, podrían darnos una idea del pasado y el futuro de nuestro sol, dependiendo de su tamaño.
@CJDennis Los "gemelos solares" son, por definición, similares al Sol tanto en edad como en masa. Por lo tanto, si nacieran con la misma composición química, seguirían teniendo la misma composición. De hecho, la composición fotosférica de la mayoría de las estrellas cambia muy poco durante su secuencia principal de vida. Hay excepciones: el litio es la más obvia, y algunas estrellas de mayor masa también están sujetas a la difusión y algunas modificaciones a C, N, O que se alteran por el proceso de fusión de hidrógeno predominante en esas estrellas.
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