Dešimtmečius mokslininkai teoretikavo, kad už Saulės sistemos krašto, esančio iki 50 000 AU (0,79 ly) atstumu nuo Saulės, yra masyvus ledinių lėktuvų modelių debesis, žinomas kaip Oorto debesis. Manoma, kad šis debesis, pavadintas olandų astronomo Jano Oorto garbei, yra ten, iš kur kilusios ilgalaikės kometos. Tačiau iki šiol nepateikta jokių tiesioginių įrodymų, patvirtinančių „Oort Cloud“ egzistavimą.
Taip yra dėl to, kad Oorto debesį yra labai sunku pastebėti, jis yra gana toli nuo Saulės ir yra išsklaidytas labai dideliame kosmoso regione. Tačiau neseniai atliktame tyrime astrofizikų komanda iš Pensilvanijos universiteto pasiūlė radikalią idėją. Naudojant Kosminio mikrobangų fono (CMB) žemėlapius Plankas misijos ir kitų teleskopų, jie mano, kad aplink kitas žvaigždes galima aptikti Oorto debesis.
Neseniai internete pasirodžiusiam tyrimui - „Oorto debesų zondavimas aplink Pieno kelio žvaigždes atliekant CMB tyrimus“ - vadovavo Pensilvanijos universiteto Fizikos ir astronomijos katedros podoktorantūros tyrėjas Ericas J Baxteris. Prie jo prisijungė Pensilvanijos profesoriai Cullenas H. Blake'as ir Bhuvneshas Jainas (pagrindinis Baxterio mentorius).
Apibendrinant galima pasakyti, kad Oorto debesis yra hipotetinis kosmoso regionas, kuris, kaip manoma, nuo Saulės tęsiasi nuo 2 000 iki 5 000 AU (0,03–0,08 lio) iki 50 000 AU (0,79 lio) - nors kai kurie vertinimai rodo, kad jis galėtų pasiekti nuo 100 000 iki 200 000 AU (1,58 ir 3,16 ly). Kaip ir Kuiperio juosta bei išsibarstęs diskas, Oorto debesis yra trans-Neptūno objektų rezervuaras, nors jis yra tūkstančius kartų labiau nutolęs nuo mūsų saulės, kaip ir šie du kiti.
Manoma, kad šis debesis kilo iš mažų, apledėjusių kūnų, esančių 50 AU saulės spinduliuotėje, kurie buvo, kai Saulės sistema dar buvo jauna. Laikui bėgant, yra teorija, kad dėl milžiniškų planetų sukeltų orbitinių pasipiktinimų tie objektai, kurių orbitos buvo labai stabilios, sukūrė Kuiperio juostą išilgai ekliptikos plokštumos, o tie, kurie turėjo labiau ekscentriškas ir tolimesnes orbitas, sudarė Oorto debesį.
Pasak Baxterio ir jo kolegų, kadangi Oorto debesies egzistavimas vaidino svarbų vaidmenį formuojant Saulės sistemą, todėl logiška manyti, kad kitos žvaigždžių sistemos turi savo Oorto debesis - kuriuos jie vadina egzotortais Debesys (EXOC). Kaip el. Paštu Dr. Dr. Baxteris paaiškino „Space Magazine“:
„Vienas iš siūlomų Oorto debesies susidarymo aplink mūsų saulę mechanizmų yra tas, kad kai kurie objektai, esantys mūsų Saulės sistemos protoplanetiniame diske, buvo išstumti į labai dideles, elipsės formos orbitas, sąveikaujant su milžiniškomis planetomis. Tuomet šių objektų orbitas paveikė šalia esančios žvaigždės ir galaktikos potvyniai, priversdami juos nukrypti nuo orbitų, apribotų Saulės sistemos plokštumą, ir sudaryti dabar sferinį Oorto debesį. Galite įsivaizduoti, kad panašus procesas gali vykti aplink kitą žvaigždę su milžiniškomis planetomis, ir mes žinome, kad ten yra daugybė žvaigždžių, turinčių milžiniškas planetas. “
Kaip savo tyrime nurodė Baxteris ir jo kolegos, sunku aptikti EXOK, daugiausia dėl tų pačių priežasčių, kodėl nėra tiesioginių įrodymų apie paties Saulės sistemos Oorto debesį. Deja, debesyje nėra daug medžiagų, o skaičiavimai svyruoja nuo kelių iki dvidešimties kartų didesnė už Žemės masę. Antra, šie objektai yra labai toli nuo mūsų saulės, o tai reiškia, kad jie neatspindi daug šviesos ar yra stipriai šiluminiai.
Dėl šios priežasties Baxteris ir jo komanda rekomendavo naudoti dangaus žemėlapius milimetro ir submilimetro bangų ilgiuose, kad aplink kitas žvaigždes būtų galima rasti Oorto debesų ženklus. Tokie žemėlapiai jau egzistuoja dėl tokių misijų kaip Plankas teleskopas, kuriame pavaizduotas kosminis mikrobangų fonas (CMB). Kaip nurodė Baxteris:
„Savo darbe naudojame 545 GHz ir 857 GHz dažnio dangaus žemėlapius, kurie buvo sukurti stebint Planko palydovą. Plankas buvo beveik sukurtas * tik * CMB žemėlapiui pažymėti; faktas, kad mes galime naudoti šį teleskopą išorinių Oorto debesų ir galimų procesų, susijusių su planetos formavimu, tyrimui, yra gana stebina! “
Tai gana revoliucinga idėja, nes EXOC aptikimas nebuvo numatyta numatytoje TKS tiksle Plankas misija. Kartografuodami CMB, kuri yra „relikvinė radiacija“, likusi nuo Didžiojo sprogimo, astronomai siekė sužinoti daugiau apie tai, kaip Visata vystėsi nuo ankstyvosios Visatos - cirka. 378 000 metų po Didžiojo sprogimo. Tačiau jų tyrimas pagrįstas ankstesniu darbu, kuriam vadovavo Alanas Sternas (pagrindinis TSE tyrėjas) Nauji horizontai misija).
1991 m. Kartu su Johnu Stocke (Kolorado universiteto Boulderis) ir Paulu Weissmannu (iš NASA reaktyvinio varymo laboratorijos) Sternas atliko tyrimą pavadinimu „IRAS paieška nepaprastiems saulės oortų debesims“. Šiame tyrime jie pasiūlė EXOC paieškai naudoti duomenis iš infraraudonųjų spindulių astronominio palydovo (IRAS). Tačiau kadangi šis tyrimas buvo susijęs su tam tikrais bangų ilgiais ir 17 žvaigždžių sistemomis, Baxteris ir jo komanda rėmėsi dešimtimis tūkstančių sistemų ir platesnio bangų ilgio duomenimis.
Kiti dabartiniai ir būsimi teleskopai, kurie, pasak Baxterio ir jo komandos, gali būti naudingi šiuo atžvilgiu, yra Pietų ašigalio teleskopas, esantis Amundseno ir Scotto Pietų ašigalio stotyje Antarktidoje; Atakamos kosmologijos teleskopas ir Simono observatorija Čilėje; Antarktidoje esantis balionu varomas didelio apertūros submilimetro teleskopas (BLAST); Žaliojo banko teleskopas Vakarų Virginoje ir kt.
„Be to, Gaia palydovas neseniai labai tiksliai apibrėžė žvaigždžių padėtis ir atstumus mūsų galaktikoje “, - pridūrė Baxteris. „Tai leidžia palyginti paprastus„ Exort Oort “debesų paieškų taikinius. Mes naudojome derinį Gaia ir Plankas duomenys mūsų analizėje. “
Norėdami išbandyti savo teoriją, Baxter ir jo komanda sukūrė egzotinių Oorto debesų šiluminės emisijos modelių seriją. „Šie modeliai manė, kad egzotiškų Oorto debesų aptikimas aplink netoliese esančias žvaigždes (arba bent jau apriboti jų savybes) yra įmanomas atsižvelgiant į esamus teleskopus ir stebėjimus“, - sakė jis. „Visų pirma, modeliai pasiūlė tuos duomenis iš Plankas palydovas galėtų arti aptikti egzoorto debesį, tokį, koks yra mūsų pačių aplinkui esančią žvaigždę. “
Be to, Baxteris ir jo komanda taip pat aptiko signalo užuominą aplink kai kurias žvaigždes, kurias jie nagrinėjo savo tyrime - konkrečiai „Vega“ ir „Formalhaut“ sistemose. Naudodamiesi šiais duomenimis, jie galėjo apriboti galimą EXOC egzistavimą nuo 10 000 iki 100 000 AU atstumu nuo šių žvaigždžių, tai maždaug sutampa su atstumu tarp mūsų saulės ir Oorto debesies.
Tačiau norint patvirtinti EXOK egzistavimą, reikės atlikti papildomus tyrimus. Šios apklausos greičiausiai apims: Džeimso Webbo kosminis teleskopas, kurį planuojama pradėti 2021 m. Tuo tarpu šis tyrimas turi keletą reikšmingų padarinių astronomams, ir ne tik todėl, kad jis apima esamų CMB žemėlapių naudojimą papildomiems saulės tyrimams. Kaip sakė Baxteris:
„Tiesiog aptikti egzorto Oorto debesį būtų tikrai įdomu, nes, kaip jau minėjau aukščiau, mes neturime tiesioginių įrodymų, kad egzistuoja mūsų pačių Oorto debesys. Jei gautumėte egzoorto debesies aptikimą, tai iš principo galėtų suteikti informacijos apie procesus, susijusius su planetos formavimu ir protoplanetinių diskų evoliucija. Pvz., Įsivaizduokime, kad išorinius Oorto debesis mes aptikome tik aplink žvaigždes, turinčias milžiniškas planetas. Tai duotų gana įtikinamų įrodymų, kad Oorto debesies formavimasis yra susijęs su milžiniškomis planetomis, kaip rodo populiariosios teorijos apie mūsų pačių Oorto debesies susidarymą “.
Plečiantis mūsų žinioms apie Visatą, mokslininkai vis labiau domisi tuo, ką mūsų Saulės sistema turi bendro su kitomis žvaigždžių sistemomis. Tai, savo ruožtu, padeda mums sužinoti daugiau apie mūsų pačių sistemos formavimąsi ir raidą. Tai taip pat pateikia galimų užuominų, kaip laikui bėgant pasikeitė Visata, o gal net ten, kur kada nors buvo galima rasti gyvybę.
