Se on ollut jännittävä aika exoplanet-tutkimuksen kentälle viime aikoina! Viime kesänä Euroopan eteläisen observatorion (ESO) tutkijat ilmoittivat löytävänsä maapallomaisen planeetan (Proxima b), joka sijaitsee lähimmälle tähtijärjestelmällemme. Ja vain kuusi kuukautta sitten, kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä ilmoitti löytävänsä seitsemän kallioista planeettaa, jotka kiertävät lähellä olevaa tähteä TRAPPIST-1.
Mutta mikä voisi olla rohkaisevin löytö niille, jotka toivovat löytävänsä asutettavan planeetan Maan ulkopuolelle, kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä ilmoitti juuri löytäneensä neljä eksoplaneetan ehdokasta tau Ceti -järjestelmään. Sen lisäksi, että se on lähellä aurinkokuntaa - vain 12 valovuoden päässä -, tämä löytö on rohkaisevaa myös siksi, että planeetan ehdokkaat kiertävät tähtiä, joka on hyvin kuin meidän omamme!
Tutkimusta, joka tarkentaa näitä havaintoja - ”Värierolla on merkitystä: neljä planeetan ehdokasta tau Cetin ympärillä” - ilmestyi äskettäin verkossa ja se on hyväksytty julkaistavaksi Astrophysical Journal. Hertfordshiren yliopiston astrofysiikan tutkimuskeskuksen (CAR) tutkijoiden johtama ryhmä analysoi tau Cetiä melua poistavan mallin avulla määrittämään neljän maapallon kaltaisen planeetan läsnäolo.
Tämä löytö tehtiin mahdolliseksi jatkuvissa parannuksissa instrumentoinnissa, havainnoinnissa ja tiedon jakamisessa, jotka mahdollistavat tutkimukset, joiden herkkyys kasvaa jatkuvasti. Kuten Steven Vogt, UC: n Santa Cruzin tähtitieteen ja astrofysiikan professori ja paperilla ollut kirjoittaja, sanoi UCSC: n lehdistötiedotteessa:
”Ylitämme nyt vihdoin kynnyksen, jossa pystymme erottamaan useiden riippumattomien tarkkailijoiden suurten yhdistettyjen tietojoukkojen erittäin hienostuneen mallinnuksen avulla tähtien pinta-aktiivisuudesta johtuvan melun erittäin pienistä signaaleista, joita maapallon kiertoradalla kiertäviltä planeetoilta johtuvat gravitaation aiheuttamat hinaajat tuottavat. .”
Tämä on viimeisin tau Cetiä koskeneessa pitkässä tutkimustutkimuksessa, joka on kiinnostanut tähtitieteilijöitä vuosikymmenien ajan. Vuoteen 1988 mennessä tähtijärjestelmälle tehtiin useita säteittäisnopeuden mittauksia, jotka sulkivat pois mahdollisuuden massiivisilta planeetoilta Jupiterin kaltaisilla etäisyyksillä. Vuonna 2012 UC Santa Barabaran tähtitieteilijät esittelivät tutkimuksen, joka osoitti, että tau Cetiä voi kiertää viisi eksoplaneettaa, joista kaksi oli tähden asutettavissa alueella.
Tutkimuksen taustalla oli useita jäseniä, jotka tuottivat tämän viimeisimmän tutkimuksen. Tuolloin johtava kirjailija Mikko Tuomi (Hertfordshiren yliopisto, viimeisimmän tekijän yhteiskirjoittaja) johti pyrkimyksiä kehittää parempia data-analyysitekniikoita ja käytti tätä tähteä vertailutapauksena. Kuten Tuomi selitti, opinnäytteet antoivat heille mahdollisuuden sulkea pois kaksi signaalia, jotka on aiemmin tunnistettu planeeteiksi:
”Olemme keksineet nerokkaan tavan kertoa ero planeettojen ja tähden toiminnan aiheuttamien signaalien välillä. Ymmärsimme, että voimme nähdä kuinka tähden toiminta eroaa eri aallonpituuksilla ja käyttää näitä tietoja erottamaan tämä aktiviteetti planeettojen signaaleista. "
Tämän viimeisimmän tutkimuksen, jota johti CAR: n jäsen Fabo Feng, työryhmä luotti tietoihin, jotka saatiin suuren tarkkuuden radiaalinopeuden Planet Searcher (HARPS) -spektrometrillä ESOn La Silla-observatoriossa Chilessä ja Korkean resoluution Echelle-spektrometri (HIRES) -instrumentti WM Keckin observatoriossa Mauna Keassa, Havaijilla.
Tästä lähtien he pystyivät luomaan mallin, joka poisti ”aallonpituudesta riippuvan kohinan” säteittäisnopeuden mittauksista. Sovelluttuaan tämän mallin tau Ceti -kyselyihin, he pystyivät saamaan riittävän herkät mittaukset havaitsemaan tähtien liikkeen vaihtelut niin pieninä kuin 30 cm sekunnissa. Loppujen lopuksi he päättelivät, että tau Cetilla on enintään neljän eksoplaneetan järjestelmä.
Kuten Tuomi totesi, tähtitieteilijöillä on useiden tutkimusten ja ylimääräisten melujen poistamisen jälkeen lopulta selkeä kuva siitä, kuinka monta planeettaa tau Cetilla on ja minkä tyyppisiä. "[N] riippumatta siitä, kuinka katsomme tähtiä, näyttää olevan ainakin neljä sitä kiertävää kallioplaneettaa", hän sanoi. ”Opimme hitaasti erottelemaan planeettojen ja tähtien aktiivisen pinnan aiheuttamien heilahtelujen eron. Tämän avulla voimme olennaisesti tarkistaa kahden ulkoisen potentiaalisesti asuttavan planeetan olemassaolon järjestelmässä. "
He arvioivat edelleen hienostuneiden mittaustensa perusteella, että näiden planeettojen massat vaihtelevat neljästä maapallomassasta (alias. "Super-maat") jopa 1,7: een maan massaan, mikä tekee niistä pienimmistä planeetoista, jotka ovat koskaan havaittu läheisen auringonkaltaisen tähden ympärillä . Mutta kaikkein mielenkiintoisin on se, että kaksi näistä planeetoista (tau Ceti e ja f) sijaitsevat tähden asuttavalla alueella.
Syynä tähän on se, että tau Ceti on G-tyypin (keltainen kääpiö) tähti, mikä tekee siitä samanlaisen kuin oma aurinko - noin 0,78 kertaa massiivinen ja puoli niin kirkas. Sitä vastoin monet äskettäin löydetyt eksoplaneetit - kuten Proxima b ja TRAPPIST-1: n seitsemän planeettaa - ovat kaikki kiertoradalla sijaitsevat M-tyypin (punainen kääpiö) tähdet. Verrattuna aurinkoomme, nämä tähdet ovat vaihtelevia ja epävakaita, mikä lisää heidän mahdollisuuksiaan strippata vastaavien planeettojen ilmapiiri.
Lisäksi, koska punaiset kääpiöt ovat paljon himmeämpiä kuin aurinkomme, kallioisen planeetan olisi kiertävä niitä hyvin lähellä, jotta he voisivat olla asutettavissa olevilla alueilla. Tällaisella etäisyydellä planeetta olisi todennäköisesti vuorovesilukittu, mikä tarkoittaa, että toinen puoli on jatkuvasti päin päin aurinkoa kohti. Tämäkin tekee elämän todennäköisyyksistä nousevan sellaisilla planeetoilla melko ohut.
Tästä syystä tähtitieteilijät ovat odottaneet löytävänsä enemmän eksoplaneettoja tähtiä ympäröiviltä, jotka ovat kooltaan, massalta ja valoisuudeltaan lähempänä omia. Mutta ennen kuin joku innostuu, on tärkeää huomata, että nämä maailmat ovat supermaapaloja - jopa neljä kertaa maapallon massa. Tämä tarkoittaa, että (myös niiden tiheydestä riippuen) kaikille näille planeetoille mahdollisesti syntyville elämille kohdistuu merkittävästi lisääntynyt painovoima.
Lisäksi tähtiä ympäröi massiivinen roskalevy, mikä tarkoittaa, että nämä syrjäisimmät planeetat ovat todennäköisesti asteroidien ja komeetojen pommittamia voimakkaasti. Tämä ei tarkoita oikein potentiaalista elämää näillä planeetoilla! Tämä tutkimus on silti erittäin rohkaiseva ja monista syistä. Sen lisäksi, että löydettiin vahvoja todisteita eksoplaneetoista auringon kaltaisen tähden ympärillä, mittaukset, jotka johtivat niiden havaitsemiseen, ovat herkimmät tähän päivään mennessä.
Nopeudella, että heidän menetelmänsä paranevat, tutkijoiden olisi päästävä 10 senttimetriä sekunnissa -rajaan ei ollenkaan. Tämä on herkkyysaste, joka vaaditaan Maan analogien havaitsemiseksi - eli. messinkirengas exoplanet-metsästäjille. Kuten Feng ilmoitti:
”Havaitsemme sellaisia heikkoja huojuntoja on virstanpylväs etsimällä Maan analogioita ja ymmärrystä Maan asumiskelpoisuudesta vertaamalla näitä analogeja. Olemme ottaneet käyttöön uusia menetelmiä melun poistamiseksi tiedoista heikkojen planeettasignaalien paljastamiseksi. "
Ajattele sitä! Ei koskaan lainkaan, eksoplaneettojen metsästäjät voisivat löytää lukuisia planeettoja, jotka eivät ole vain kovin lähellä kokoa ja massaa maan päälle, vaan myös kiertävät tähtensä sisällä asuttavilla alueilla. Tässä vaiheessa tutkijat varmasti luopuvat selkeästi epämääräisistä termeistä, kuten ”mahdollisesti asuttavat” ja “maapallon kaltaiset”, ja alkavat käyttää varmasti sellaisia termejä kuin “Maan analogiset”. Ei enää epäselvyyttä, vain vakaa vakuutus siitä, että Maa ei ole ainutlaatuinen!
Pelkästään galaksissamme on arviolta 100 miljardia planeettaa, joten olemme varmoja siitä, että täältä löytyy useita maapalloja. Voidaan vain toivoa, että he ovat synnyttäneet monimutkaisen elämän kuin oma, ja että heillä on halu keskustella!
