U posljednje vrijeme bilo je uzbudljivo vrijeme za područje egzoplaneta! Prošlog ljeta, istraživači iz Europskog južnog opservatorija (ESO) najavili su otkriće planeta nalik Zemlji (Proxima b) smještenog u zvjezdanom sustavu koji je najbliži našem. I prije samo šest mjeseci, međunarodni tim astronoma objavio je otkriće sedam stjenovitih planeta u orbiti oko obližnje zvijezde TRAPPIST-1.
No, u onome što bi moglo biti najviše ohrabrujuće otkriće za one koji se nadaju da će moći pronaći životni planet izvan Zemlje, međunarodni tim astronoma upravo je objavio otkriće četiri kandidata za egzoplanet u sustavu tau Ceti. Osim što je u blizini Sunčevog sustava - udaljen samo 12 svjetlosnih godina - ovo otkriće je i ohrabrujuće jer kandidati za planetu orbitiraju oko neke zvijezde poput naše!
Studija koja detaljno opisuje ove nalaze - „Razlika u boji razlikuje: četiri kandidata za planetu oko tau Cetija“ - nedavno se pojavila na mreži i prihvaćena je za objavljivanje u Astrofizički časopis. Na čelu sa istraživačima Centra za astrofizička istraživanja na Sveučilištu u Hertfordshireu, tim je analizirao tau Ceti pomoću modela za uklanjanje buke kako bi utvrdili prisutnost četiri planeta nalik Zemlji.
Ovo je otkriće omogućeno zahvaljujući stalnim poboljšanjima instrumentacije, promatranja i razmjene podataka, koja omogućuju ispitivanja sve veće osjetljivosti. Kao što je Steven Vogt, profesor astronomije i astrofizike na Sveučilištu Santa Cruz i koautor na radu, rekao je u priopćenju za UCSC:
„Sada konačno prelazimo prag gdje, pomoću vrlo sofisticiranog modeliranja velikih kombiniranih skupova podataka od višestrukih neovisnih promatrača, možemo rastaviti buku zbog zvjezdane površinske aktivnosti od vrlo sitnih signala generiranih gravitacijskim tegljačima s planeta veličine orbita u Zemlji. „.
Ovo je posljednje u dugom nizu istraživanja tau Cetija, koje astronomima zanimaju već desetljećima. Do 1988. godine provedeno je nekoliko mjerenja radijalne brzine zvjezdanog sustava koji su isključili mogućnost masivnih planeta na udaljenostima sličnim Jupiteru. 2012. godine astronomi iz UC Santa Barabara predstavili su studiju koja je ukazivala na to da tau Ceti može okruživati pet egzoplaneta, od kojih su dva bila u zoni nastanka zvijezde.
Tim koji stoji iza te studije uključio je nekoliko članova koji su izradili ovu posljednju studiju. Tada je glavni autor Mikko Tuomi (Sveučilište u Hertfordshireu, koautor na posljednjem tekstu) vodio napore u razvoju boljih tehnika analize podataka i ovu je zvijezdu koristio kao referentni slučaj. Kako je Tuomi objasnio, teze su im omogućile isključenje dvaju signala koji su prethodno identificirani kao planeti:
„Izmislili smo genijalan način da objasnimo razliku između signala koji izazivaju planeti i signala izazvanih zvijezdama. Shvatili smo da možemo vidjeti kako se aktivnosti zvijezda razlikuju na različitim valnim duljinama i upotrijebili smo te informacije za odvajanje ove aktivnosti od signala planeta. "
Za potrebe ove najnovije studije - koju je vodio Fabo Feng, član CAR - tim se oslanjao na podatke dobivene spektrografom planetarne tražilice velike preciznosti (HARPS) na ESO-ovom opservatoriju La Silla u Čileu i Instrument spektrometra visokog razlučivosti (HIRES) u WM Keck Observatory u Mauna Kea, Havaji.
Iz ovoga su uspjeli stvoriti model koji je uklanjao „buku ovisnu o valnoj duljini“ iz mjerenja radijalne brzine. Nakon primjene ovog modela na anketama napravljenim od tau Cetija, uspjeli su dobiti mjerenja koja su dovoljno osjetljiva za otkrivanje varijacija u kretanju zvijezde od čak 30 cm u sekundi. Na kraju su zaključili da tau Ceti ima sustav od ne više od četiri egzoplanete.
Kao što je Tuomi naznačio, nakon nekoliko istraživanja i pokušaja uklanjanja vanjske buke, astronomi mogu konačno imati jasnu sliku koliko planeta tau Ceti ima i koje vrste. "[N] bez obzira na to kako gledamo zvijezdu, izgleda da oko nje kruže najmanje četiri kamene planete", rekao je. "Polako učimo prepoznati razliku između titranja koje uzrokuju planeti i onih koje uzrokuju zvjezdane aktivne površine. To nam je omogućilo da u suštini provjerimo postojanje dviju vanjskih, potencijalno prihvatljivih planeta u sustavu. "
Nadalje, procjenjuju iz svojih rafiniranih mjerenja da ove planete imaju mase u rasponu od četiri mase Zemlje (aka. "Super-Zemlje") do čak 1,7 mase Zemlje, što ih čini među najmanjim planetima ikad otkrivenim oko obližnje sunčeve zvijezde , Ali najuzbudljivije od svega je činjenica da su dvije od ovih planeta (tau Ceti e i f) smještene unutar zone za život zvijezda.
Razlog za to je zato što je tau Ceti zvijezda tipa G (žuti patuljak), što ga čini sličnim našem Suncu - oko 0,78 puta masivnije i upola sjajnije. Suprotno tome, mnoge nedavno otkrivene egzoplanete - poput Proxime b i sedam planeta TRAPPIST-1 - sve su orbite zvijezde M-tipa (crveni patuljak). U usporedbi sa našim Suncem, ove su zvijezde promjenjive i nestabilne, povećavajući svoje izglede da uklone atmosferu svojih planeta.
Povrh toga, budući da su crveni patuljci mnogo mračniji od našeg Sunca, stjenoviti planet morao bi im se približiti blisko kako bi se našao u njima naseljenim zonama. Na takvoj udaljenosti planeta bi vjerojatno bila zatvoreno, što znači da bi jedna strana bila stalno okrenuta prema suncu. To također čini da su izgledi za život na bilo kojem takvom planetu prilično tanki.
Zbog toga se astronomi raduju pronalasku više egzoplaneta oko zvijezda koje su po veličini, masi i svjetlini bliže našoj. No prije nego što se itko previše uzbuđuje, važno je napomenuti da su ovi svjetovi Super-Zemlje - čak do četiri puta veće od Zemlje. To znači da bi (ovisno o njihovoj gustoći) svaki život koji bi se mogao pojaviti na ovim planetima bio podložan znatno povećanoj gravitaciji.
Pored toga, ogroman disk od krhotina okružuje zvijezdu, što znači da su ti najudaljeniji planeti vjerojatno podvrgnuti intenzivnom bombardiranju asteroida i kometa. To baš i ne znači dobro za potencijalni život na ovim planetima! Ipak, ova je studija vrlo ohrabrujuća i to iz više razloga. Osim pronalaska snažnih dokaza egzoplaneta oko zvijezde poput Sunca, dosad su najosjetljivija mjerenja koja su dovela do njihovog otkrivanja.
Brzinom da se njihove metode poboljšavaju, istraživači bi se trebali uopće stići do granice od 10 centimetara u sekundi. Ovo je nivo osjetljivo potreban za otkrivanje Zemljinih analoga - aka. mesingani prsten za lovce na egzoplanete. Kao što je Feng naznačio:
„Naše otkrivanje tako slabih kolebanja prekretnica je u potrazi za zemaljskim analogima i razumijevanju zemljinog životnog okruženja usporedbom s tim analogima. Uveli smo nove metode za uklanjanje buke u podacima kako bismo otkrili slabe planetarne signale. "
Zamislite! Ni u kojem trenutku, lovci na egzoplanete mogli bi naći mnoštvo planeta koji nisu samo vrlo velike i mase Zemlje, nego također i okružuju unutar svojih zona za stanovanje zvijezda. U tom trenutku, znanstvenici će se sigurno oglušiti o nejasne izraze poput „potencijalno useljiv“ i „nalik na zemlju“ i započeti samouvjereno koristiti izraze poput „analog-zemlja“. Nema više nejasnoća, samo čvrsto uvjerenje da Zemlja nije jedinstvena!
Sa oko 100 milijardi planeta u našoj galaksiji, sigurno ćemo ovdje pronaći nekoliko Zemlji. Mogu se samo nadati da su stvorili složen život poput našeg, i da su raspoloženi za razgovor!
