Die Rotationsachse des Sonnensystems bildet mit der Rotationsachse der Milchstraße einen großen Winkel von etwa 60 Grad. Das erscheint ungewöhnlich – zum Beispiel benehmen sich die meisten Körper im Sonnensystem besser als das.
Rotieren die meisten Sterne oder Planetensysteme in der Milchstraße in enger Übereinstimmung mit der galaktischen Rotation? Oder gibt es eine große Streuung, sodass unsere Sonne tatsächlich nicht untypisch ist?
Es ist sehr wahrscheinlich, dass es eine zufällige Streuung gibt.
Im Gegensatz zu Planeten, die die Sonne im Sonnensystem umkreisen, entstanden die meisten Sterne in der Galaxie nicht zur gleichen Zeit wie die Galaxie selbst. Es gibt daher keinen starken Grund zu der Annahme, dass die Drehimpulsvektoren aus ähnlichen Gründen ausgerichtet wären. Andererseits weicht das galaktische Gravitationspotential in seinen inneren Regionen von der Kugelsymmetrie ab, weil die sichtbare Materie, die in den inneren Regionen dominant wird, in einer Scheibe konzentriert ist - also vermutlich diese, oder vielleicht die von ihr ausgeübten Gezeitenkräfte auf Molekülwolken, könnte eine gewisse Drehimpulspräferenz aufprägen.
Die Beweise sind lückenhaft, deuten aber auf zufällige Ausrichtungen hin, zumindest in der Nachbarschaft der Sonne. Ich verweise Sie auf Entdeckung von Exoplaneten , wo ich dies im Zusammenhang mit der Entdeckung von vorbeiziehenden Exoplaneten bespreche.
In einer Reihe von Arbeiten haben ich und Kollegen die Verteilung von Spinachsen in Sternhaufen untersucht. Die Idee hier, die nicht weit hergeholt ist, ist, dass große Wolken, aus denen sich Cluster bilden, einen gewissen Drehimpuls haben . Die Frage ist, wie viel von diesem Drehimpuls von den Sternen, die er bildet, geerbt wird oder inwieweit Turbulenzen im kollabierenden Gas die Spinvektoren kollabierender Fragmente im Wesentlichen zufällig machen können. Unsere Technik bestand darin, Rotationsperioden (zuletzt aus Kepler-Beobachtungen) mit sorgfältigen Messungen projizierter äquatorialer Geschwindigkeiten ( , Wo ist die Drehungsneigung zur Sichtlinie), um projizierte Radien zu erhalten ( ) und dann die Verteilung von zu modellieren mit verschiedenen Annahmen über die Spinachsenverteilung. In allen drei Clustern, die wir untersucht haben (Plejaden, Alpha Per, Praesepe), stimmte die Verteilung mit einer zufälligen Verteilung überein, mit ziemlich starken Grenzen für das Ausmaß der möglichen Ausrichtung ( Jackson & Jeffries 2011 ; Jackson, Deliyannis & Jeffries 2018 ; Jackson et al. 2019 ). Die Technik wurde in einem vierten Cluster, NGC 2516, von Healy & McCullough (2020) repliziert , mit der gleichen Schlussfolgerung.
Andere Autoren haben in einigen Fällen Ausrichtungen behauptet. Corsaro et al. (2017) behaupteten eine ziemlich enge Ausrichtung der Spinachsen, die in jedem Fall fast auf uns zu zeigten. Da das Kepler-Feld nicht weit von der galaktischen Ebene entfernt ist und dies entfernte Haufen waren, würden die Spinachsen fast in der galaktischen Ebene liegen (ein bisschen wie Uranus und die Sonne). Die Wahrscheinlichkeit, ein solches Ergebnis zu finden, wenn einzelne Cluster zufällige durchschnittliche Drehimpulsvektoren hatten, warf jedoch Fragezeichen auf - die Wahrscheinlichkeit, dass dieser Vektor auf Sie zeigt, ist sehr gering. Arbeiten von Kamiaka et al. (2018) zeigt, dass die asteroseismologischen Schätzungen systematisch in Richtung niedriger Neigungen verzerrt sein können.
Ein weiterer Beweis für eine gewisse Ausrichtung war die Ausrichtung der bipolaren planetarischen Nebel in Richtung der galaktischen Ausbuchtung. Rees & Zijlstra (2013) fanden eine nicht zufällige Verteilung, die darauf hindeutete, dass die Bahndrehimpulse von Doppelsystemen, die für die bipolare Form der Nebel verantwortlich sind, auf die galaktische Ebene ausgerichtet waren (wiederum wie Uranus um die Sonne). Das Ergebnis ist statistisch hochsignifikant, wurde aber meines Wissens nicht weiterverfolgt, trotz seiner offensichtlichen Implikationen für Schätzungen von Transitausbeuten aus exoplanetaren Durchmusterungen.
Ich denke, das größte Argument dafür, dass es keinen signifikanten Effekt für durchschnittliche Sterne im Feld der Galaxie gibt, ist, dass die Exoplaneten-Leute, die an der TESS-Durchmusterung (die den gesamten Himmel abdeckt) arbeiten, eine drastische räumliche Abhängigkeit von ihrem Ertrag festgestellt hätten Transitplaneten als Funktion des galaktischen Breitengrades. Die Mehrheit der Transitplaneten (oder zumindest heißer Jupiter) hat Umlaufachsen, die mit der Rotationsachse des Sterns zusammenfallen (wie Planeten im Sonnensystem). Wenn diese Orbitalachsen mit dem galaktischen Norden (oder einer anderen Richtung) ausgerichtet wären, würde dies bedeuten, dass Sie viel weniger vorbeiziehende Planeten sehen würden, wenn Sie in diese Richtungen schauen. Ich habe keine Berichte über eine solche räumliche Abhängigkeit gehört.
Fett