Tutte le stelle hanno una nuvola di Oort o è un evento raro?

Tutte le stelle hanno una nuvola di Oort come la nostra che sarà riempita di comete e altri oggetti? In caso contrario, perché non sono attorno a tutte le stelle?

Domanda fantastica, soprattutto perché sappiamo così poco della risposta.

Nessuno sa con certezza come si è formata la Oort Cloud - lo metterò subito in circolazione - ma l'ipotesi attuale è che originariamente faceva parte del disco protoplanetario del Sole . Tutto il ghiaccio e la roccia si unirono in piccoli corpi - proto-comete, se vuoi. Mentre questi corpi erano molto più vicini al Sole di quanto lo siano oggi, furono lanciati lontano dalle interazioni gravitazionali con i giganti gassosi. Altre comete interstellari potrebbero anche essere state catturate dal Sole, aumentando la popolazione.

Allora perché l'Oort Cloud è sferico? Dopotutto, il disco protoplanetario era solo un disco piatto. Perché le orbite degli oggetti erano perturbate? Bene, gli oggetti Oort Cloud sono solo vagamente legati al Sole - relativamente, cioè. Possono essere influenzati dal passaggio di stelle o altri oggetti. Sembra che le forze di marea su scala galattica, combinate con l'influenza delle stelle che passano, modellassero la Nuvola nella sua attuale forma sferica.

Cosa ci dice tutto questo? Bene, sappiamo che altre stelle hanno dischi protoplanetari , giusto? Alcuni hanno anche esopianeti : giganti gassosi come Giove. Sono anche soggetti alle forze di marea e al passaggio delle stelle vicine. Quindi, teoricamente, non c'è motivo per cui le altre stelle non dovrebbero avere Oort Clouds.

Quindi possiamo trovarli? La risposta è, molto probabilmente, no. Ecco perché. Secondo Wikipedia ,

La nuvola di Oort esterna può avere trilioni di oggetti più grandi di 1 km (0,62 mi) e miliardi con magnitudini assolute del sistema solare più luminose di 11

Una magnitudine assoluta di un oggetto del sistema solare di 11 è molto debole. Ora, la grandezza apparente dell'oggetto è come apparirebbe da una data distanza; la grandezza assoluta è come appare da una distanza di 1 UA (nel caso di oggetti del Sistema Solare, questa quantità è indicata con ). Gli oggetti nuvola di oort distano 2.000 - 50.000 (o più) UA - quindi questi oggetti, per noi nello stesso sistema solare, hanno una magnitudine apparente molto più debole di 11.$H$

Il punto di questo interludio mal spiegato è che questi oggetti sono deboli. Molto debole. E gli oggetti nelle Oort Clouds attorno ad altre stelle sembrerebbero ancora più deboli. Usando il modulo di distanza , possiamo calcolare la magnitudine apparente di un oggetto se la distanza di tale oggetto e la sua magnitudine assoluta sono note:

(da qui )

dove è magnitudine apparente, è un ridimensionamento di normalmente usato per le stelle e è la distanza in AU.$m$$M$$H$$d$

Dato un oggetto Nube di Oort anni luce di distanza, si può capire quanto brillante (o dim) sembrerebbe, dato che 1 anno luce è 63241 AU. Prova questo con le distanze delle stelle vicine e ti renderai conto di quanto sarebbero scuri gli oggetti nelle Oort Clouds di queste stelle.$x$

Come nota finale: non sappiamo con certezza se esistono altre Oort Cloud. Da quello che sono riuscito a trovare, non abbiamo telescopi sufficientemente potenti per osservare queste ipotetiche nuvole, e quindi non sappiamo (e potremmo mai) sapere se esistono.

Spero che aiuti.

Questo documento è stato determinante in questa risposta. Inizia da pagina 38 per le informazioni pertinenti. Anche questa pagina contiene alcune buone informazioni.

Come ho scoperto da un link di una risposta a questa domanda di fisica, abbiamo trovato dischi simili a una cintura di Kuiper attorno ad altre stelle. Ciò significa che è certamente plausibile che anche queste stelle abbiano le Oort Clouds. E sono stati rilevati exocomet , che è un altro buon segno.

Tutte le stelle potrebbero avere la propria nuvola di Oort, ma non tutte le stelle. Come dice HDE, la nuvola di Oort è stata formata da materiale nel disco protoplanetario del sole e comete interstellari catturate dal sole. Alcune teorie affermano che quasi tutte le comete si formarono attorno al Sole, e questo non ci permetterebbe di dire molto sulle comete attorno ad altre stelle. Tuttavia ce ne sono altri come Levison et al. in Capture of the Sun's Oort Cloud from Stars in Its Birth Cluster che sostiene che la maggior parte delle comete deve avere la loro origine dai dischi protoplanetari di altre stelle. Questo deve essere perché i modelli attuali non riescono a spiegare la quantità di comete nel cloud Oort.

Il sole è nato in un ammasso stellare in prossimità di altre stelle. Queste stelle dovrebbero essere la fonte di qualsiasi contributo significativo alla nuvola di Oort da parte di stelle diverse dal Sole. Ecco perché Levison et al. testato le loro ipotesi costruendo un giovane ammasso stellare e simulandone la dinamica con un simulatore n-body. Hanno scoperto che la loro ipotesi è stata confermata dalla simulazione. Se ogni stella nel gruppo di stelle inizia con alcune comete nei rispettivi dischi protoplanetari, alcune stelle raccolgono molte più comete dai loro vicini prima di lasciare il gruppo di stelle, come ha fatto il Sole molto tempo fa.

Di recente ho scritto un simulatore del corpo a N per replicare il loro articolo. Il risultato non è disponibile in inglese, ma l'esperimento è brevemente descritto qui . C'è un'animazione lì che ti aiuterà a capire a cosa sto arrivando. Il mio simulatore ha finito per essere molto più lento del loro, quindi non potevo avere quasi lo stesso numero di oggetti nelle mie simulazioni, ma ho osservato le stesse tendenze di loro.

Per rispondere alla domanda, ho visto che alcune stelle hanno perso tutte le loro comete e ho anche visto alcune stelle che hanno guadagnato comete. Tutto dipendeva dalle dinamiche dell'ammasso stellare. Alcuni lo lasciarono molto presto con solo le comete che si formavano nei loro dischi protoplanetari, alcuni lo lasciarono con più comete di quello e alcuni lo lasciarono senza comete. Sulla base di queste simulazioni direi che, come ho iniziato dicendo, tutte le stelle potrebbero avere la propria nuvola di Oort, ma tutte le stelle no.