Selkeänä yönä, ja kun valon saastuminen ei ole vakava tekijä, taivaalle katsominen on henkeäsalpaava kokemus. Tällaisissa tilanteissa on helppoa puhaltaa pois pelkät tähdet. Mutta tietysti se, mitä voimme nähdä milloin tahansa yönä, on vain murto-osa tähtien lukumäärästä, joka todella esiintyy galaksissamme.
Vieläkin hämmästyttävämpi on käsitys, että suurimmalla osalla näistä tähtiä on oma planeettojen järjestelmä. Tähtitieteilijät ovat uskoneet tämän olevan jo jonkin aikaa, ja käynnissä olevat tutkimukset näyttävät vahvistavan sen. Ja tämä herättää luonnollisesti kysymyksen, kuinka monta planeettaa on siellä? Pelkästään galaksissamme on varmasti oltava miljardeja!
Planeetojen lukumäärä tähtiä kohti:
Jotta vastaamme todella tähän kysymykseen, meidän on murskattava joitakin numeroita ja otettava huomioon eräät oletukset. Ensinnäkin, huolimatta siitä, että löydettiin tuhansia auringon ulkopuolella olevia planeettoja, aurinkokunta on edelleen ainoa, jota olemme tutkineet syvästi. Joten voi olla, että meillä on enemmän tähtijärjestelmiä kuin toisilla, tai että aurinkoomme on murto-osa planeetoista, joita muut tähdet tekevät.
Oletetaan siis, että aurinkojärjestelmässämme olevat kahdeksan planeettaa (ottamatta huomioon kääpiöplanettoja, kentaureja, KBO: ita ja muita suurempia ruumiita) edustavat keskiarvoa. Seuraava vaihe on kertoa tämä määrä tähtiä, joita on Linnunradalla.
Tähtien lukumäärä:
On selvää, että Linnunradan todellinen tähti määrä on kiistanalainen. Pohjimmiltaan tähtitieteilijät on pakko tehdä arvioita, koska emme voi nähdä Linnunrataa ulkopuolelta. Ja ottaen huomioon, että Linnunrata on muodoltaan estetty, kierteinen levy, meillä on vaikea nähdä sivut toiselle - monien tähtensä aiheuttamien valohäiriöiden ansiosta.
Tämän seurauksena arviot siitä, kuinka monta tähteä on, ovat laskeneet galaksimme massaa ja arviot siitä, kuinka suuri osa massasta koostuu tähdet. Näiden laskelmien perusteella tutkijat arvioivat, että Linnunrata sisältää 100 - 400 miljardia tähteä (tosin joidenkin mielestä niitä voi olla jopa biljoonaa).
Matematiikan avulla voimme sitten sanoa, että Linnunradan galaksissa on keskimäärin 800 miljardia ja 3,2 biljoonaa planeettaa, joiden arvioiden mukaan tämä luku on jopa 8 biljoonaa! Jotta voidaan kuitenkin määrittää, kuinka moni niistä on asumiskelpoisia, meidän on otettava huomioon näyteanalyysin vuoksi tähän mennessä löydettyjen eksoplaneettojen lukumäärä.
Asumiskelpoiset eksoplaneetit:
Tähtitieteilijät ovat 13. lokakuuta 2016 alkaen vahvistaneet, että läsnä on 3 397 eksoplaneettaa 4696 potentiaalisen ehdokkaan luettelosta (jotka löydettiin vuosien 2009 ja 2015 välillä). Joitakin näistä planeetoista on havaittu suoraan, prosessissa, joka tunnetaan suorana kuvantamisena. Suurin osa on kuitenkin havaittu epäsuorasti säteittäisnopeuden tai kulkumenetelmän avulla.
Edellisten tapauksessa planeettojen olemassaolo päätellään sen gravitaation vaikutuksen perusteella, joka heillä on vanhempaan tähtiään. Pohjimmiltaan tähtitieteilijät mittaavat kuinka paljon tähti liikkuu edestakaisin selvittääkseen, onko sillä planeettojen järjestelmä ja kuinka massiivisia ne ovat. Kuljetusmenetelmässä planeetat havaitaan, kun ne kulkevat suoraan tähden edessä, aiheuttaen sen himmentämisen. Tässä koko ja massa arvioidaan himmennystason perusteella.
Tehtävänsä aikana Kepler-operaatio on havainnut noin 150 000 tähteä, jotka sen alkuperäisen neljän vuoden tehtävän aikana koostuivat pääasiassa M-luokan tähtiä. Tunnetaan myös nimellä punaiset kääpiöt, näitä pienimassaltaan pienempivalaisuisia tähtiä on vaikeampi havaita kuin oma aurinko.
Siitä lähtien Kepler on siirtynyt uuteen vaiheeseen, joka tunnetaan myös nimellä K2-tehtävä. Marraskuussa 2013 alkaneen vaiheen aikana Kepler on muuttanut keskittymistään tarkkailla enemmän K- ja G-luokan tähtiä - jotka ovat melkein yhtä kirkkaita ja kuumia kuin aurinko.
NASA Amesin tutkimuskeskuksen äskettäin tekemän tutkimuksen mukaan Kepler havaitsi, että noin 24% M-luokan tähdistä voi olla mahdollisesti asuttavissa maapallon kokoisissa planeetoissa (ts. Ne, jotka ovat pienempiä kuin 1,6-kertainen Maan säteellä). Perustuen M-luokan tähtien lukumäärään galaksissa, yksin se edustaa noin 10 miljardia potentiaalisesti asuttavaa, maallista maailmaa.
Samaan aikaan K2-vaiheen analyysit viittaavat siihen, että noin neljänneksellä tutkituista suuremmista tähtiistä voi myös olla Maan kokoinen planeetta kiertämässä niiden asumisalueilla. Yhdessä yhdessä Keplerin havaitsemat tähdet muodostavat noin 70% Linnunradan varrella sijaitsevista tähtiistä. Joten voidaan arvioida, että pelkästään galaksissamme on kirjaimellisesti kymmeniä miljardeja potentiaalisesti asuttavia planeettoja.
Lähivuosina käynnistetään uusia operaatioita, kuten James Webbin avaruusteleskooppi (JWST) ja Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Nämä tehtävät pystyvät havaitsemaan pienempiä planeettoja, jotka kiertävät himmeämpiä tähtiä, ja ehkä jopa selvittämään, onko jollain heistä elämää.
Kun nämä uudet tehtävät alkavat, meillä on parempia arvioita tyypillistä tähteä kiertävien planeettojen koosta ja lukumäärästä, ja pystymme laatimaan parempia arvioita vain monesta galaksissa olevasta planeetasta. Mutta siihen asti numerot ovat edelleen rohkaisevia, koska ne osoittavat, että maapallon ulkopuolisen tiedustelun mahdollisuudet ovat korkeat!
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita galakseista Space Magazine -lehteen. Tässä on kuinka monta tähteä on Linnunradalla ?, Kuinka monta planeettaa aurinkokunnassa on ?, Mitkä ovat ulkopuoliset planeetat ?, Planeetteja, jotka ovat runskaita ympäröivien punaisten kääpiötähteiden ympärillä, Opinto-ohjeita, Keplerin jälkeinen elämä: Tulevat Exoplanet-tehtävät.
Jos haluat lisätietoja galakseista, tutustu Hubblesiten uutisiin galakseista ja tästä on NASA: n tiedesivu galakseista.
Olemme myös nauhoittaneet jakson tähtitieteellisistä näyttelijöistä galakseista - Episode 97: Galaxies.
Lähteet:
- Wikipedia - Linnunradan galaksi
- NASA Exoplanet AArchive
- NASA - Milky Ways 100 miljardia planeettaa
- NASA - kuinka monta tähteä Linnunradalla
- HubbleSite - Linnunrata sisältää tutkimuksen mukaan vähintään 100 miljardia planeettaa
