V poslednej dobe to bol vzrušujúci čas pre oblasť exoplanetových štúdií! Minulé leto vedci z Európskeho južného observatória (ESO) oznámili objav planéty podobnej Zemi (Proxima b), ktorá sa nachádza v hviezdnom systéme, ktorý je najbližší k nášmu. A pred šiestimi mesiacmi medzinárodný tím astronómov oznámil objav siedmich skalnatých planét obiehajúcich okolo hviezdy TRAPPIST-1.
Ale v tom, čo by mohlo byť najviac povzbudivým objavom pre tých, ktorí dúfajú, že nájdu obývateľnú planétu za Zemou, medzinárodný tím astronómov práve oznámil objav štyroch kandidátov na exoplanety v systéme tau Ceti. Okrem toho, že je blízko Slnečnej sústavy - vzdialenej len 12 svetelných rokov - je toto zistenie tiež povzbudivé, pretože kandidáti na planétu obiehajú okolo hviezdy veľmi podobne ako naše!
Štúdia, ktorá podrobne popisuje tieto zistenia - „Farebný rozdiel robí rozdiel: štyria kandidáti na planéty okolo tau Ceti“ - sa nedávno objavila online a bola prijatá na uverejnenie v Astrofyzical Journal. Tím vedený výskumníkmi z Centra pre astrofyziku (CAR) na University of Hertfordshire, tím analyzoval tau Ceti pomocou modelu eliminujúceho hluk, aby určil prítomnosť štyroch planét podobných Zemi.
Tento objav bol umožnený vďaka neustálemu zlepšovaniu inštrumentácie, pozorovania a zdieľania údajov, ktoré umožňujú prieskumy stále sa zvyšujúcej citlivosti. Ako uviedol v tlačovej správe UCSC Steven Vogt, profesor astronómie a astrofyziky v UC Santa Cruz a spoluautor na papieri:
„Teraz konečne prekračujeme prah, kde pomocou veľmi sofistikovaného modelovania veľkých kombinovaných súborov údajov od viacerých nezávislých pozorovateľov môžeme rozlíšiť hluk spôsobený hviezdnou povrchovou aktivitou od veľmi malých signálov generovaných gravitačnými remorkérmi z planét Zemskej veľkosti. . "
Toto je posledný z dlhého radu prieskumov tau Ceti, o ktoré sa astronómovia zaujímajú už desaťročia. V roku 1988 bolo vykonaných niekoľko meraní radiálnej rýchlosti hviezdneho systému, ktorý vylučoval možnosť veľkých planét na Jupiterových vzdialenostiach. V roku 2012 predstavili astronómovia z UC Santa Barabara štúdiu, v ktorej sa uvádza, že tau Ceti môže obísť okolo piatich exoplanet, z ktorých dva boli v obývateľnej zóne hviezdy.
Tím, ktorý stál za touto štúdiou, zahŕňal niekoľko členov, ktorí vypracovali túto najnovšiu štúdiu. V tom čase vedúci autor Mikko Tuomi (spoluautor najnovšej univerzity v Hertfordshire) viedol snahu vyvinúť lepšie techniky analýzy údajov a túto hviezdu použil ako porovnávací prípad. Ako Tuomi vysvetlil, tieto snahy im umožnili vylúčiť dva signály, ktoré boli predtým identifikované ako planéty:
„Prišli sme s geniálnym spôsobom, ako zistiť rozdiel medzi signálmi spôsobenými planétami a signálmi spôsobenými hviezdnou aktivitou. Uvedomili sme si, že sme mohli vidieť, ako sa aktivita hviezd líši na rôznych vlnových dĺžkach, a tieto informácie sme použili na oddelenie tejto aktivity od signálov planét. “
Kvôli tejto najnovšej štúdii, ktorú viedol Fabo Feng, člen CAR, sa tím opieral o údaje poskytnuté spektrografom s vysokou presnosťou pre vyhľadávanie planét s vysokou presnosťou (HARPS) na observatóriu v La Silla v Čile a Prístroj Echelle Spectrometer s vysokým rozlíšením (HIRES) na observatóriu WM Keck v Mauna Kea na Havaji.
Z tohto dôvodu boli schopní vytvoriť model, ktorý odstránil „hluk závislý od vlnovej dĺžky“ z meraní radiálnej rýchlosti. Po použití tohto modelu na prieskumy z tau Ceti boli schopní získať merania, ktoré boli dostatočne citlivé na to, aby detegovali variácie v pohybe hviezdy len 30 cm za sekundu. Nakoniec dospeli k záveru, že tau Ceti nemá systém viac ako štyroch exoplanet.
Ako Tuomi naznačil, astronómovia môžu mať po niekoľkých prieskumoch a pokusoch o odstránenie cudzieho hluku konečne jasnú predstavu o tom, koľko planét má tau Ceti a aký typ. "Nezáleží na tom, ako sa pozeráme na hviezdu, zdá sa, že obiehajú najmenej štyri skalné planéty," uviedol. „Pomaly sa učíme rozoznávať rozdiel medzi vlnami spôsobenými planétami a vlnami spôsobenými hviezdnym aktívnym povrchom. To nám umožnilo v podstate overiť existenciu dvoch vonkajších potenciálne obývateľných planét v systéme. “
Ďalej zo svojich rafinovaných meraní odhadujú, že tieto planéty majú hmotnosti v rozmedzí od štyroch hmotností Zeme (známych ako „super-Zeme“) až po 1,7 Zeme, čo ich robí medzi najmenšími planétami, ktoré sa kedy objavili okolo hviezdy podobnej Slnku. , Najzaujímavejšie zo všetkého je však skutočnosť, že dve z týchto planét (tau Ceti e a f) sa nachádzajú v obývateľnej zóne hviezdy.
Dôvodom je to, že tau Ceti je hviezda typu G (žltý trpaslík), vďaka ktorej je podobná našej Slnku - asi 0,78-krát hmotnejšia a polovičnejšia ako jasná. Na rozdiel od toho mnoho nedávno objavených exoplanet - napríklad Proxima ba sedem planét TRAPPIST-1 - všetky obiehajú okolo hviezd typu M (červený trpaslík). V porovnaní s našim Slnkom sú tieto hviezdy premenlivé a nestabilné, čo zvyšuje ich šance na odstránenie atmosféry ich planét.
Navyše, keďže červení trpaslíci sú omnoho slabší ako naše Slnko, skalnatá planéta by ich musela obísť veľmi tesne, aby sa nachádzala v ich obývateľných zónach. Pri tejto vzdialenosti by planéta bola pravdepodobne uzamknutá, čo znamená, že jedna strana by stále smerovala k slnku. Aj vďaka tomu je šanca, že sa na každej takejto planéte objaví život, dosť malá.
Z tohto dôvodu sa astronómovia tešili na nájdenie ďalších exoplanet okolo hviezd, ktoré sú svojou veľkosťou, hmotnosťou a jasnosťou bližšie k našim. Ale predtým, ako sa niekto príliš nadchne, je dôležité poznamenať, že tieto svety sú super-Zeme - až so štvornásobnou hmotnosťou Zeme. To znamená, že (v závislosti od ich hustoty) by akýkoľvek život, ktorý by sa mohol objaviť na týchto planétach, podliehal výrazne zvýšenej gravitácii.
Hviezda navyše obklopuje obrovský disk s troskami, čo znamená, že tieto najvzdialenejšie planéty sú pravdepodobne vystavené intenzívnemu bombardovaniu asteroidmi a kométami. To nevyhovuje presne prípadnému životu na týchto planétach! Táto štúdia je napriek tomu veľmi povzbudivá az mnohých dôvodov. Okrem nájdenia silných dôkazov o exoplanetách okolo hviezdy podobnej Slnku sú merania, ktoré viedli k ich detekcii, doteraz najcitlivejšie.
Ak sa ich metódy zlepšujú, vedci by sa v žiadnom momente nemali dostať k limitu 10 centimetrov za sekundu. Toto je úroveň citlivo potrebná na detekciu analógov Zeme - aka. mosadzný prsteň pre lovcov exoplanet. Ako uviedol Feng:
„Naše zistenie takýchto slabých výkyvov je míľnikom pri hľadaní analógov Zeme a porozumení obývateľnosti Zeme porovnaním s týmito analógmi. Zaviedli sme nové metódy na odstránenie šumu v údajoch s cieľom odhaliť slabé planetárne signály. “
Pomysli na to! V žiadnom momente nemohli lovci exoplanet nájsť nepreberné množstvo planét, ktoré sú nielen veľmi blízko svojou veľkosťou a hmotnosťou k Zemi, ale tiež obiehajú v zónach obývateľných ich hviezdami. V tom čase vedci určite upustia od jednoznačne nejasných výrazov ako „potenciálne obývateľných“ a „podobných Zemi“ a začnú s istotou používať pojmy ako „analógy Zeme“. Už viac nejednoznačnosť, iba pevné presvedčenie, že Zem nie je jedinečná!
Len s odhadom na 100 miliárd planét v našej galaxii určite nájdeme niekoľko Zeme. Dá sa len dúfať, že dali vzniknúť zložitému životu, ako je ten náš, a že majú náladu chatovať!
