太阳诞生于大质量星团吗？

一些作者认为太阳必定诞生于一个不超过约 1000 颗恒星的星团中，其理由是：在更大的星团中，太阳与其他恒星的近距离接触会截断外太阳系或将外行星激发至偏心轨道。然而，这一动力学极限与陨石证据存在矛盾，后者表明太阳系在形成期间或形成后不久曾暴露于附近的一次超新星爆发；一个 1000 颗恒星的星团对于超新星污染的发生而言实在太小。在本文中，我们根据对年轻星团性质改进的观测重新审视了这一动力学极限。我们使用一系列散射模拟来测量由恒星接触导致外太阳系瓦解的速度依赖截面，并利用该截面计算作为诞生星团性质函数的破坏性接触概率。我们发现，与先前的工作相反，无论星团质量如何，瓦解概率都很小，而且它实际上随星团质量的增加而减小，而非增加。我们的结果与先前工作不同的主要原因有三点：(1) 与大多数先前的工作不同，我们计算了速度依赖的截面，并对入射恒星依赖于星团质量的速度分布进行了正确积分；(2) 我们采用了几个穿越时间的现实较短星团寿命，而非假设 10 至 100 Myr 的寿命；(3) 遵循最近的观测，我们对嵌入星团采用了与质量无关的面密度，而非许多早期论文中假设的与质量无关的半径。我们的结果消除了动力学极限与陨石证据之间的矛盾，并表明太阳诞生于一个大质量星团中。