Viimasel ajal on eksoplaneedi uuringute valdkonnas olnud põnev aeg! Möödunud suvel teatasid Euroopa lõunaobservatooriumi (ESO) teadlased maakera sarnase planeedi (Proxima b) avastamisest, mis asub meie omadele kõige lähemal asuvas tähesüsteemis. Ja kõigest kuus kuud tagasi teatas rahvusvaheline astronoomide meeskond, et avastati seitse kivist planeeti, mis tiirlevad ümberkaudse tähe TRAPPIST-1 ümber.
Kuid selles, mis võiks olla kõige julgustavam avastus neile, kes loodavad leida elamiskõlbliku planeedi Maast kaugemale, teatas rahvusvaheline astronoomide meeskond äsja tau Ceti süsteemis nelja eksoplaneedi kandidaadi leidmisest. Lisaks päikesesüsteemi lähedusele - vaid 12 valgusaasta kaugusel - on see leid julgustav ka seetõttu, et planeedi kandidaadid tiirlevad tähe all, nagu meie oma!
Neid leide täpsustav uuring - „Värvide erinevus teeb vahet: neli planeedikandidaati tau Ceti ümbruses” - ilmus hiljuti veebis ja on aktsepteeritud avaldamiseks Astrofüüsikaline ajakiri. Hertfordshire'i ülikooli astrofüüsikauuringute keskuse (CAR) teadlaste juhtimisel analüüsis meeskond tau Ceti müra elimineeriva mudeli abil, et teha kindlaks nelja Maa-sarnase planeedi olemasolu.
See avastus sai võimalikuks tänu aparatuuri, vaatluste ja andmete ühiskasutuse pidevatele täiustustele, mis võimaldavad üha suureneva tundlikkusega uuringuid. Nagu ütles UC Santa Cruzi astronoomia- ja astrofüüsikaprofessor ning paberil olnud kaasautor Steven Vogt, ütles UCSC pressiteade:
„Ületame nüüd lõpuks künnise, kus paljude sõltumatute vaatlejate poolt läbi viidud suurte kombineeritud andmekogumite väga keeruka modelleerimise abil saame lahti eraldada tähepinna aktiivsusest tuleneva müra väga väikestest signaalidest, mis tekivad Maa suuruse tiirlevate planeetide gravitatsiooniliste puksiiride poolt . ”
See on viimane tau Ceti pikaajaliste uuringute reas, mis on astronoomidele huvi pakkunud juba aastakümneid. 1988. aastaks tehti tähesüsteemi jaoks mitu radiaalse kiiruse mõõtmist, mis välistas massiivsete planeetide võimaluse Jupiteri-sarnastel kaugustel. 2012. aastal esitasid UC Santa Barabara astronoomid uuringu, mis näitas, et tau Ceti võib tiirutada viiel eksoplaneedil, millest kaks asusid tähe elamispiirkonnas.
Selle uuringu meeskonnas oli mitu liiget, kes selle värskeima uuringu koostasid. Sel ajal juhtis peaautor Mikko Tuomi (Hertfordshire'i ülikool, viimase kaasautor) püüdlusi paremate andmeanalüüsimeetodite väljatöötamiseks ja kasutas seda tähte võrdlusjuhtumina. Nagu Tuomi selgitas, võimaldasid need jõupingutused neil välistada kaks signaali, mis on varem määratletud planeetidena:
„Me leidsime leidliku viisi, kuidas öelda vahet planeetide ja tähe tegevusest põhjustatud signaalide vahel. Mõistsime, et nägime, kuidas tähe tegevus erinevatel lainepikkustel erines, ja kasutasime seda teavet selle tegevuse eraldamiseks planeetide signaalidest. ”
Selle värskeima uuringu jaoks - mida juhtis CAR-i liige Fabo Feng - tugines meeskond andmetele, mis saadi ESO La Silla observatooriumis Tšiilis suure täpsusega radiaalse kiiruse planeedi otsija (HARPS) spektrograafil ja Kõrglahutusega Echelle-spektromeeter (HIRES) WM Kecki observatooriumis Hawaiil Mauna Keas.
Selle põhjal suutsid nad luua mudeli, mis eemaldas radiaalse kiiruse mõõtmistelt “lainepikkusest sõltuva müra”. Pärast selle mudeli rakendamist tau Ceti tehtud uuringutele suutsid nad saada piisavalt tundlikke mõõtmisi, et tuvastada tähe liikumise kõikumisi nii vähe kui 30 cm sekundis. Lõpuks jõudsid nad järeldusele, et tau Cetil on kuni nelja eksoplaneedi süsteem.
Nagu Tuomi märkis, võivad astronoomid pärast mitmeid uuringuid ja kõrvalise müra kõrvaldamise katseid saada lõpuks selge pildi, kui palju teie Ceti planeete on ja mis tüüpi. "[N] ükskõik, kuidas me tähte vaatame, tundub, et selle ümber tiirleb vähemalt neli kivist planeeti," ütles ta. „Õpime aeglaselt eristama erinevust planeetide ja tähe aktiivsest pinnast põhjustatud võnkumiste vahel. See võimaldas meil sisuliselt kontrollida kahe välimise potentsiaalselt asustatava planeedi olemasolu süsteemis. ”
Lisaks hindavad nad oma täpsustatud mõõtmiste põhjal, et nende planeetide massid ulatuvad neljast Maa massist (teise nimega „supermaad“) kuni 1,7 Maa massini, mis teeb neist väikseimate planeetide hulgast, mida kunagi on avastatud läheduses asuva päikesetaolise tähe ümber . Kuid kõige põnevam on asjaolu, et kaks neist planeetidest (tau Ceti e ja f) asuvad tähe asustatavas tsoonis.
Selle põhjuseks on asjaolu, et tau Ceti on G-tüüpi (kollane kääbus) täht, mis muudab selle sarnaseks meie oma Päikesega - umbes 0,78 korda massiivne ja pool hele. Seevastu paljud hiljuti avastatud eksoplaneedid - näiteks Proxima b ja seitse planeeti TRAPPIST-1 - on kõik orbiidil olevad M-tüüpi (punane kääbus) tähed. Võrreldes meie Päikesega on need tähed muutlikud ja ebastabiilsed, suurendades nende võimalusi nende planeetide atmosfääri koorida.
Lisaks, kuna punased kääbused on palju hämaramad kui meie Päike, peaks kivine planeet nende asustamistsooni jäämiseks orbiidile minema väga lähedale. Sellise vahemaa tagant on planeet tõenäoliselt loodete poolt lukus, mis tähendab, et üks külg on pidevalt päikese poole. Ka see muudab elu tõenäosuse tekkimise sellisel planeedil üsna õhukeseks.
Seetõttu on astronoomid lootnud leida rohkem eksoplaneete tähtede ümber, mis on suuruselt, massilt ja heleduselt lähedased meie omadele. Kuid enne, kui keegi liiga erutub, on oluline tähele panna, et need maailmad on Super-Maakerad - Maa massiga kuni neli korda. See tähendab, et (sõltuvalt ka nende tihedusest) võib nendele planeetidele tekkida võiv elu oluliselt suurenenud raskusastmega.
Lisaks ümbritseb tähte täht massiivne prügiketas, mis tähendab, et neid äärepoolseimaid planeete pommitasid tõenäoliselt asteroidid ja komeedid. See ei tähenda täpselt potentsiaalset elu nendel planeetidel! See uuring on siiski väga julgustav ja seda mitmel põhjusel. Lisaks Päikesesarnase tähe ümber eksoplaneetide tugevate tõendite leidmisele on nende tuvastamiseni viinud mõõtmised tänaseni kõige tundlikumad.
Kiirusel, mida nende meetodid täiustavad, peaksid teadlased jõudma üldse 10 sentimeetri sekundis piirini. See on Maa analoogide tuvastamiseks vajalik tundlik tase - aka. messingrõngas eksoplaneedi jahimeestele. Nagu Feng märkis:
„Meie tuvastamine selliste nõrkade võnkumiste kohta on verstapost Maa analoogide otsimisel ja Maa asustatavuse mõistmisel nende analoogide abil. Oleme kasutusele võtnud uued meetodid andmete müra eemaldamiseks, et paljastada planeedi nõrgad signaalid. ”
Mõelge sellele! Mitte mingil juhul võiksid eksoplaneetide jahimehed leida hulgaliselt planeete, mis pole mitte ainult suuruse ja massiga Maale väga lähedased, vaid tiirlevad ka nende tähtede piires asustatavates tsoonides. Sel hetkel loobuvad teadlased kindlasti sellistest ebamäärastest mõistetest nagu “potentsiaalselt elamiskõlblikud” ja “Maa-sarnased” ning hakkavad enesekindlalt kasutama termineid nagu “Maa-analoog”. Ei vaja enam mitmetähenduslikkust, vaid kindel veendumus, et Maa pole ainulaadne!
Ainuüksi meie galaktikas on hinnanguliselt 100 miljardit planeeti, ja me leiame siit kindlasti mitu Maad. Võib vaid loota, et nad on alustanud keeruliseks eluks nagu meie oma, ja et neil on tuju vestelda!
