Solen havde en tvilling

Men den efterlader to mysterier. Det første er den såkaldte Planet 9, som ifølge beregninger kredser i det yderste Solsystem, men aldrig er observeret. Det andet er Oortskyen, en sfære af 100 milliarder af små objekter, der omkranser Solsystemet.

Solens tyngdekraft har næppe været stærk nok til at tiltrække Planet 9 og alle asteroiderne og kometerne i Oortskyen fra stjernehoben, hvor den blev født.

Derfor lancerer to amerikanske forskere nu en opsigtsvækkende forklaring: Solen havde en tvilling.

Nu går jagten ind på beviserne.

Mystisk issky forundrer forskere

Vores solsystem blev dannet, efter at en sky af støv og gas kollapsede om sig selv. I midten blev trykket så stort, at brintatomer begyndte at fusionere og skabe helium – Solen blev født. Omkring Solen fladede resten af materialet sig ud i en roterende skive.

Støvet og gasserne i skiven samlede sig i både større og mindre klumper, og de største klumper blev efterhånden til planeterne, vi kender i dag.

Da planeterne var opstået, samlede asteroiderne sig i asteroidebæltet mellem Mars og Jupiter og kometerne i Kuiperbæltet på den anden side af de fjerneste planeter.

Endnu længere ude, i Solsystemets absolutte udkant, samlede Oortskyen sig: en sværm af 100 milliarder iskloder, asteroider og kometer.

Skyen begynder 2000 gange længere væk fra Solen, end vi befinder os. Til sammenligning kredser den fjerneste af de otte planeter, Neptun, 30 gange længere væk.

Fra 5000 helt ud til 100.000 gange længere væk fra Solen skal Oortskyen opfattes som en hul kugle, som omspænder Solsystemet.

Oortskyen er Solsystemets største gåde af to grunde. For det første kan langt de fleste af iskloderne i skyen ifølge modelberegninger ikke stamme fra den indre del af det unge Solsystem.

For det andet burde skyen bestå af færre objekter og ikke være sfærisk, hvis Solen i stedet har hevet iskloderne til sig fra en af de andre stjerner i hoben, hvor den blev født.

Nu mener astrofysikerne Amir Siraj og Abraham Loeb fra Harvard Universitet i USA, at de har forklaringen: Solen havde en tvilling, som den fulgtes med i de første 100 millioner år af stjernernes liv.

Sådan et stjernepar ville faktisk ikke være et særsyn. Omtrent halvdelen af de sollignende stjerner i Mælkevejen kredser to og to om hinanden i såkaldte dobbeltstjernesystemer.

Hvis Siraj og Loeb har ret, kan Oortskyens omfang og sfæriske form forklares. Tvillingerne mønstrede tilsammen et stærkt nok tyngdefelt til at hive Oortskyens mange legemer til sig – og fra alle retninger, så skyen tog form som en kugle, ikke en skive.

Og hvis Solen havde en tvilling, står forskerne ikke blot med et svar på, hvordan Oortskyen blev dannet, men også en mulig forklaring på Solsystemets mest mystiske objekt: Planet 9.

Fælles tyngdekraft fanger planet

Astronomerne har i mere end et århundrede spekuleret i, at Solsystemet rummer en ekstra planet. Den er aldrig blevet observeret direkte, og derfor har den fået dæknavnet “Planet 9”. Ifølge beregningerne bør den findes et sted i det ydre Solsystem.

Her kredser blandt andet den store asteroide Sedna om Solen i en skæv bane, som bedst kan forklares, hvis det ydre Solsystem huser en planet med en masse, som er ti gange større end Jordens.

Ligesom det er tilfældet med Oortskyen, kan astronomerne ikke igennem traditionelle teorier forklare, hvordan Planet 9 skulle være kommet til Solsystemet.

Tidligere har astronomer foreslået, at Planet 9 opstod i det indre Solsystem og siden blev slynget udad af Jupiters tyngdekraft, men det forklarer ikke, hvorfor planeten er 15 gange længere væk end Neptun.

Det kan til gengæld den nye teori om Solen og dens tvilling.

De to stjerner kredsede omkring hinanden i en afstand af 1000-1500 gange afstanden fra Jorden til Solen omkring et fælles tyngdepunkt midt imellem stjernerne.

Dette fælles tyngdepunkt tiltrak Planet 9 og en sværm af mindre dværgplaneter fra andre stjerner i hoben, hvor Solen blev født.

Da en tredje stjerne efter hundrede millioner år passerede forbi, blev tvillingen revet med af den vandrende stjernes tyngdekraft, mens Planet 9 blev hængende i Solsystemet.

Siraj og Loeb vurderer, at scenariet er 20 gange mere sandsynligt, end at Solen alene indfangede Planet 9.

Det første skridt mod at bevise eller afvise teorien om Solens tvilling bliver at finde Planet 9. Her kommer det nye teleskop Vera C. Rubin Observatory i Chile til at spille en vigtig rolle, når det står klar i 2022.

Vera C. Rubin-teleskopet har et hovedspejl på 8,4 meter og er udstyret med verdens største digitalkamera med 3200 megapixels, som dækker et synsfelt svarende til 40 fuldmåner. Derfor vil Vera C. Rubin kunne skanne hele sydhimlen på blot tre nætter.

Teleskopet kan spotte fjerne og svagt lysende himmellegemer, der bevæger sig over himlen – præcis som den forudsagte Planet 9 vil gøre.

Hvis Vera C. Rubin-teleskopet opdager den store planet i en skæv bane, kan det tyde på, at den ikke stammer fra Solsystemet, men blev hevet hertil af Solen og dens tvilling. Astronomer vil samtidig forsøge at observere dværgplaneter i lignende baner, hvilket tvillingeteorien ligeledes forudsiger.

Og forskerne stopper ikke, hvis de finder spor efter Solens tvilling. De vil opspore alle Solens søskende.

Tvilling kan have givet liv

Solens forsvundne tvilling føjer et helt nyt kapitel til astronomernes teori om den tætte hob, hvor vores stjerne blev dannet.

Forskerne har længe søgt at komme nærmere, hvad der skete med Solen og alle dens søskende, efter at de blev født.

I 2009 begyndte Simon Portegies Zwart fra universitetet i Leiden i Holland at simulere forholdene i den unge stjernehob. Han nåede frem til, at klyngen har indeholdt omkring 3500 unge stjerner af alle størrelser, og siden har han beregnet, hvordan hoben er blevet spredt i galaksen.

Gennem de seneste 4,6 milliarder år har stjernerne roteret om Mælkevejens centrum over 20 gange, og rotationen har spredt dem ud i en halvbue, der rækker halvvejs gennem galaksen.

Solens tvilling kan være hvor som helst i halvbuen, men mindst hundrede af Solens søskende befinder sig stadig inden for en afstand af få hundrede lysår.

Det er tæt nok, til at rumteleskopet Gaia kan kortlægge deres bevægelser med stor præcision.

Når en stjernes bevægelse bliver målt, kan man spole bevægelsen baglæns og udpege, hvor den kommer fra.

I de senere år har astronomerne brugt Gaias observationer til at lede efter stjerner, der er født samme sted i Mælkevejen som Solen. Og nu har de sandsynligvis fundet to af Solens søskende, stjernerne med de mundrette navne HD 162826 og HD 186302.

Store teleskoper på Jorden har målt lysspektre fra de to stjerner, hvilket gør det muligt at bedømme deres alder og kemiske sammensætning.

I begge tilfælde ligner de to søskende Solen på en prik.

Hvis det i de kommende år lykkes at finde flere af Solens søskende, vil astronomerne få et helt nyt indblik i den stjernehob, hvor Solen blev født.

Og hvis tvillingeteorien bliver bekræftet, har vi endda også skrevet et vigtigt kapitel i historien om, hvordan livet opstod på Jorden, for tvillingens ekstra tyngdekraft var jo ifølge teorien med til at skabe Oortskyen. Og herfra blev en sværm af kometer for millioner af år siden slynget ind i det indre Solsystem, hvor mange ramte Jorden og forsynede os med en del af klodens vand.

På den måde kan vi måske takke Solens tvilling for, at vi overhovedet eksisterer.