Volgens de huidige kosmologische theorieën begon de Melkweg zich ongeveer 13,5 miljard jaar geleden te vormen, slechts een paar honderd miljoen jaar na de oerknal. Dit begon met bolhopen, die bestonden uit enkele van de oudste sterren in het heelal, die samenkwamen om een groter sterrenstelsel te vormen. In de loop van de tijd kannibreerde de Melkweg verschillende kleinere sterrenstelsels in zijn kosmische buurt, en groeide uit tot het spiraalstelsel dat we vandaag kennen.
Veel nieuwe sterren werden gevormd toen fusies meer stof- en gaswolken toevoegden en ervoor zorgden dat ze door de zwaartekracht ineenstortten. Er wordt zelfs aangenomen dat onze zon deel uitmaakte van een cluster dat 4,6 miljard jaar geleden werd gevormd en dat zijn broers en zussen sindsdien over de melkweg zijn verspreid. Gelukkig heeft een internationaal team van astronomen onlangs een nieuwe methode gebruikt om een van de lang verloren gewaande 'zonne-broers en zussen' van de zon te lokaliseren, wat toevallig een identieke tweeling is!
Het team dat verantwoordelijk is voor de studie staat bekend als het AMBRE-project, een samenwerking tussen de European Southern Observatory (ESO) en het Observatoire de la Cote d’Azur (OCA). Dit 'galactische archaelogie'-project is gewijd aan het karakteriseren van de atmosfeer van sterren op basis van hun spectra om te bepalen of ze onze zonnebroerlingen zijn (d.w.z. gevormd in dezelfde sterrenhoop als onze zon).
Omwille van hun studie - die onlangs in het tijdschrift verscheen Astronomie en astrofysica - het internationale team heeft een op chemie en leeftijd gebaseerde zoektocht uitgevoerd naar kandidaten voor zonne-broers en zussen met archiefgegevens van vier van de ESO-spectrografen met hoge resolutie. Deze omvatten de FEROS, de UVES, de HARPS en de Flames / GIRAFFE spectrografische instrumenten.
Uit deze spectrale gegevens met hoge resolutie kon het team nauwkeurige stellaire parameters en chemische hoeveelheden verkrijgen op honderdduizenden broers en zussen. Ze combineerden deze informatie met astronometrische gegevens van de Gaia missie's tweede data release (DR2), waarmee ze de leeftijden en kinematica van dezelfde kandidaten konden afleiden.
Zoals Vardan Adibekyan, een onderzoeker bij het Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) en de hoofdonderzoeker van het project, uitlegde in een recent IA-persbericht:
"Met de medewerking van Patrick de Laverny en Alejandra Recio-Blanco, van het observatorium Côte d’Azur, hebben we een monster van 230.000 spectra van het AMBRE-project gekregen.”
Van dit monster werd slechts één broer of zus gevonden: HD186302, een hoofdreeksster van het G3-type die zich op ongeveer 184 lichtjaar van de aarde bevindt. Deze vondst was echter vooral intrigerend omdat de ster niet alleen onze broer of zus is, maar ook onze zonnetweeling. Kortom, HD186302 is qua chemische samenstelling en leeftijd vergelijkbaar met onze zon, maar ook qua grootte en massa.
Het vinden van zonne-broers en zussen is van groot belang voor astronomen, omdat het ons veel zal vertellen over de geschiedenis van onze eigen zon. "Aangezien er niet veel informatie is over het verleden van de zon, kan het bestuderen van deze sterren ons helpen te begrijpen waar in de melkweg en onder welke omstandigheden de zon werd gevormd", zei Adibekyan.
Bovendien zijn zonne-broers en zussen misschien ook goede kandidaten als het gaat om het zoeken naar planeten buiten de zon die het leven zouden kunnen ondersteunen. In wezen zou het leven tussen planeten kunnen zijn getransporteerd rond verschillende sterren die zich binnen een sterrenhoop hebben gevormd. Een kleine draai aan de traditionele lithopanspermie, waarbij organismen in rotsen van de ene planeet naar de andere worden overgebracht, dit proces zou eerder interstellair zijn dan interplanetair.
Het team is natuurlijk enthousiast om deze mogelijkheid te onderzoeken, maar is ook voorzichtig met wat ze kunnen vinden. Zoals Adibekyan aangaf:
“Sommige theoretische berekeningen laten zien dat er een niet te verwaarlozen kans is dat het leven zich van de aarde naar andere planeten of exoplanetaire systemen verspreidt, tijdens de periode van het late zware bombardement. Als we geluk hebben en onze kandidaat-broer of zus een planeet heeft, en de planeet is een rotsachtig type, in de bewoonbare zone, en als deze planeet tenslotte 'besmet' was door de levenszaden van de aarde, dan hebben we wat je zou kunnen dromen - een Earth 2.0, in een baan om een Sun 2.0.”
Vooruitblikkend, is het IA-team van plan om een zoekcampagne uit te voeren naar planeten rond deze ster met behulp van zowel HARPS- als ESPRESSO-spectrografen. Deze bevindingen kunnen veel onthullen over hoe planeten zich vormen in een gemeenschappelijke omgeving. En met gekruiste vingers zou het ook kunnen onthullen dat onze zonnetweeling een aardse tweeling heeft (ook bekend als Earth 2.0) die in een baan rond zijn bewoonbare zone draait!
