Al miljarden jaren verblijft onze zon in een relatief rustig deel van het Melkwegstelsel. Maar nieuw onderzoek bevestigt dat dit niet altijd zo is geweest: de zon begon, samen met duizenden vergelijkbare sterren, aan een opmerkelijke reis van de bruisende kern van de Melkweg naar de rustigere buitenwijken. Deze ontdekking daagt eerdere aannames over de beweging van sterren uit en roept vragen op over de manier waarop galactische structuren sterrenpopulaties beïnvloeden.
De galactische oorsprong van de zon
Astronomen hebben lang vermoed dat de zon zich dichter bij het galactische centrum heeft gevormd, waar de stervorming sneller plaatsvond en zware metalen overvloediger aanwezig waren. Een ster met de leeftijd en chemische samenstelling van de zon zou zich op zijn huidige locatie niet hebben kunnen vormen. Het belangrijkste bewijs ligt in de chemische samenstelling van de zon, wat erop wijst dat zijn geboorteplaats veel meer metaalrijk was dan de vredige galactische buitenwijken die de zon vandaag de dag beslaat.
Deze migratie was geen soloreis. Onderzoekers analyseerden gegevens van de Gaia-satelliet van de European Space Agency en catalogiseerden 6.594 ‘zonnetweelingen’ – sterren met een vergelijkbare massa en metaalachtige samenstelling als onze zon – binnen een afstand van 1000 lichtjaar van de aarde. De leeftijdsverdeling bracht twee duidelijke pieken aan het licht: een jongere groep sterren werd lokaal gevormd, en een enorme oudere populatie tussen de zes en vier miljard jaar oud die elders vandaan kwam.
Het doorbreken van de galactische barrière
De structuur van de Melkweg vormde een aanzienlijk obstakel voor deze migratie. Een enorme roterende staaf van gas, stof en sterren snijdt door het galactische centrum en creëert een ‘corotatiebarrière’ die normaal gesproken verhindert dat sterren in de binnenste sterrenstelsels naar buiten bewegen. Simulaties suggereren dat slechts ongeveer 1% van de sterren die in de buurt van de kern worden geboren, deze barrière binnen 4,6 miljard jaar zou kunnen doorbreken. Toch laten de gegevens zien dat duizenden zonne-tweelingen de reis wel hebben gemaakt.
Hoe? De onderzoekers stellen dat de corotatiebarrière nog niet volledig was gevormd toen de migratie plaatsvond. In plaats daarvan kan het zijn dat de groeiende galactische balk de sterren feitelijk naar buiten heeft gestuwd, geholpen door de spiraalarmen van de Melkweg en de zwaartekrachtsinteracties met het Boogschutter-dwergstelsel. Dit suggereert dat de galactische dynamiek vloeiender en minder beperkend is dan eerder werd aangenomen.
Debat en verder onderzoek
Sommige astronomen waarschuwen dat de waargenomen piek bij oudere zonnetweelingen een statistische illusie zou kunnen zijn, veroorzaakt door de manier waarop het monster werd geselecteerd. Afstandsbeperkingen zouden in het voordeel kunnen zijn van sterren met langwerpige banen, die doorgaans ouder zijn. Het onderzoeksteam beweert echter rekening te hebben gehouden met deze vertekening en vond geen sterke correlatie tussen leeftijd en orbitale vorm bij de zonne-tweeling.
Het veld van de dynamiek van sterrenstelsels evolueert voortdurend en de exacte tijdschalen blijven onzeker. Maar het bewijsmateriaal wijst er sterk op dat de zon en zijn stellaire metgezellen geen statische bewoners van de Melkweg waren. In plaats daarvan waren het actieve migranten, hervormd door de krachten van de galactische evolutie.
Deze migratie is van belang omdat het ons begrip van de manier waarop sterren sterrenstelsels bevolken, opnieuw definieert. Als duizenden sterren ogenschijnlijk onoverkomelijke barrières kunnen doorbreken, impliceert dit dat galactische structuren poreuzer zijn dan ooit werd gedacht, en dat de beweging van sterren veel wijdverspreider is dan eerder werd gedacht.
