ショルツ星：赤色矮星が7万年前に太陽をかすめたとき

運動の異常から生まれた発見

WISEの赤外線データで発見された矮星

WISE 0720-0846は2013年にラルフ＝ディーター・ショルツによって発見されました。彼はWISE (wide-field Infrared Survey Explorer)赤外線衛星のデータから、太陽に近い距離にある後期型矮星の候補としてこれを特定しました。この星系は、その低い銀河緯度と、これほど近い星にしては控えめな固有運動のために、以前のサーベイでは見逃されていました。追加の観測、特にアダム・ブルガッサーとその共同研究者らが2015年に発表した観測により、その連星の性質が確認されました：スペクトル型M9.5の赤色矮星と型T5の褐色矮星で、約0.8天文単位離れており、軌道周期は2年から4年です。

エリック・ママジェクを魅了した速度

この見かけの動きの遅さと、高い外側に向かう視線速度が組み合わさって、エリック・ママジェクは興味を抱きました。チームには二つの仮説がありました：星が将来の太陽系への接近に向かっているか、または以前の通過の後にちょうど離れたところだったかのどちらかです。視線速度の測定結果は後者の選択肢を支持しました：この星系は太陽から遠ざかっており、これにより過去の軌道を再構築することが可能になりました。

太陽から1光年以内を通過

シミュレーションで再構築された軌道

ママジェクとその共同研究者らは、2015年にThe Astrophysical Journal Lettersに発表した研究で、この連星系（合計で約0.15太陽質量）と太陽の銀河軌道を統合しました。結果は次のとおりです：7万年前（誤差範囲はプラスマイナス1万5千年）、ショルツ星は太陽から5万2000天文単位（約0.25パーセク、すなわち0.8光年）まで接近したと考えられます。測定の不確かさを考慮した1万回の軌道シミュレーションのうち、98%がこの星系を外側オールトの雲の内側を通過させました。

動的に弱い遭遇

最接近点で、この連星は約11.4の見かけの等級を示し、肉眼では見るには暗すぎましたが、現代の機器では検出可能な明るさでした。しかし、著者らは、その低質量と比較的高い相対速度のために、この遭遇は動的に弱かったと指摘しています：おそらく内側太陽系に向けて大規模な彗星シャワーを引き起こすことはなかったでしょう。

Gaiaデータによる推定値の改訂

わずかに古い日付へ

位置と速度の測定は、特にGaia衛星のおかげで、2015年以降に洗練されました。その後の軌道の再評価は、位置天文学データと更新された太陽系モデルに基づき、通過の日付と距離をわずかに変更しました：中央値は現在、最小距離約0.33パーセク（約1.1光年）で、約8万年前となっています。これらの修正は、不確かさの範囲内で初期の推定値と互換性があり、この星系が確かにオールトの雲の端を通過したことを確認しています。

この種の再計算は位置天文学では一般的です：新しい世代のデータが出るたびに誤差範囲が狭まり、中心的な結論が覆されることはありません。ショルツ星は、今日に至るまで、距離と速度の両方において、これまでに測定された中で最も良く制約された恒星フライバイであり続けています。

彗星の軌道に痕跡が残っているか？

340の双曲線軌道に関する研究

2018年、スペインの天文学者カルロス・デ・ラ・フエンテ・マルコスとラウル・デ・ラ・フエンテ・マルコスは、研究者スヴェレ・アーセットと共に、太陽系内のほぼ340個の小天体の双曲線軌道を調査しました。つまり、非常に開いた軌道をたどるため、太陽の近傍を永久に離れる天体です。これらの軌道を過去10万年間積分することにより、チームは空に放射点の集中を特定しました。これは、ショルツ星の通過によって引き起こされた重力摂動と一致します。

実際の影響だが、差し迫った結果ではない

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Lettersに発表されたこの研究は、フライバイの影響が当初の推定よりも顕著であった可能性を示唆しています。しかし、オールトの雲からこのように摂動を受けた彗星が内側太陽系に到達するには約200万年かかるとされており、地球上の最近の地質学的または気候学的イベントとの関連性は否定されます。

表：星系と恒星遭遇の特徴

まれだが例外的ではない現象

銀河モデルによって推定される頻度

オールトの雲にこれほど接近する恒星のフライバイは、宇宙的な規模では決して珍しいことではありません。モデルによれば、恒星がオールトの雲を通過するのは平均して約10万年に一度ですが、ショルツ星のような接近（52,000天文単位以下）は約900万年に一度しか起こらないとされています。これらのイベントは、天の川銀河内の太陽近傍における通常の力学の一部です。

前例のない軌道精度

ショルツ以前にもよく文書化された前例はありました：恒星の通過がオールトの雲を乱す可能性があるという考えは、ヤン・オールト自身がその名を冠する雲の構造に関する研究にまで遡ります。ショルツ星を際立たせているのは、このように暗い星としては例外的に良く制約された視線速度と横向き速度の測定のおかげで、その過去の軌道を前例のない精度で再構築できたことです。