Koristeći podatke iz svemirskog teleskopa Kepler, međunarodna skupina astronoma otkrila je najstariji poznati planetarni sustav u galaksiji - stari 11 milijardi godina star sustav pet kamenjara koji su svi manji od Zemlje. Tim kaže da ovo otkriće sugerira da su planete veličine Zemlje nastale tokom čitave većine povijesti Svemira u 13,8 milijardi godina, povećavajući mogućnost postojanja drevnog života - i potencijalno naprednog inteligentnog života - u našoj galaksiji.
"Činjenica da su se stjenovite planete već formirale u galaksiji prije 11 milijardi godina sugerira da su naseljeni planeti slični Zemlji vjerojatno već dugo vremena, mnogo duže od vremena našeg Sunčevog sustava", rekao je dr. Travis Metcalfe, Viši znanstveni institut za svemirske znanosti koji je bio dio tima koji je koristio jedinstvenu metodu asteroseizmologije za utvrđivanje starosti zvijezde.
Zvijezda po imenu Kepler-444 je oko 25 posto manja od našeg Sunca i udaljena je 117 svjetlosnih godina od Zemlje. Sustav od pet poznatih planeta vrlo je kompaktan, a svih pet planeta kruže oko matične zvijezde za manje od 10 dana, odnosno unutar 0:08 AU, otprilike petinu veličine orbite Merkura.
"Zvijezda je nešto hladnija od Sunca (oko 5000 K na površini u odnosu na 5800 K)", rekao je Metcalfe za Space Magazine, "ali planete u ovom sustavu su još uvijek izrazito ozračene i nepristupačne za život", malo bez atmosfere.
Tim je u svom radu napisao da je obitavajuća zona sustava 0:47 AU od matične zvijezde, pa sve planete kruže dobro unutar unutrašnjosti ruba Kepler-444 "zone zlatokosa."
Tim je vodio Tiago Campante, znanstveni suradnik sa Sveučilišta u Birminghamu u Velikoj Britaniji.
Planeti su pronađeni analizom četiri godine Keplerovih podataka, budući da je svemirski brod imao gotovo kontinuirana promatranja Keplera-444 tijekom Keplerove aktivne misije. Svemirski teleskop izvršio je visoko precizna mjerenja promjena svjetline u zvijezdama u svom vidnom polju. Postoje malene promjene svjetline kada planete prolaze ispred svojih zvijezda.
Signali tranzita naznačili su da pet planeta kruži oko Keplera-444, iako ova zvijezda ima binarnu pratnju, patuljak M, i bio je naporan postupak da se utvrde svi podaci kako bi se utvrdilo što su planete, a ne druge zvijezde, kao i koja zvijezda planeti su bili u orbiti.
Metcalfe je rekao kako je posao "provjere" planeta odbacivanjem svih ostalih mogućih "lažno pozitivnih" scenarija uvijek velik izazov za Keplerove ciljeve.
Ali asteroseizmologija je korištena za izravno mjerenje precizne starosti zvijezde. Asteroseizmologija ili zvjezdana seizmologija u osnovi sluša zvijezdu mjerenjem zvučnih valova. Zvučni valovi putuju u zvijezdu i vraćaju informacije na površinu. Valovi uzrokuju oscilacije koje Kepler primjećuje kao brzo treperenje svjetline zvijezde.
Kako se to može odrediti starosti zvijezde?
"Kako zvijezda stari, pretvara vodik u helij u jezgri", rekao je Metcalfe e-poštom. "To mijenja srednju gustoću zvijezde tijekom vremena, a asteroseizmologija daje vrlo preciznu mjeru srednje gustoće (od redovnog razmaka pojedinih frekvencija oscilacija)."
Metcalfe je rekao da je u ovom slučaju neizvjesnost o starosti zvijezde (a time i planeta, koja se u isto vrijeme formirala) samo 9%, u usporedbi s tipičnom nesigurnošću od 30-50% od ostalih metoda temeljenih na rotaciji (žirohnologija) ili druga svojstva zvijezde.
Tim je također u svom radu napomenuo da bi ovaj nalaz također mogao pomoći u preciziranju početka ere formiranja planeta.
"Mislim da nas ovaj sustav puno toga uči o stvaranju planeta i dugoročnom razvoju planetarnih sustava", rekao je Darin Ragozzine, profesor sa Floridskog tehnološkog instituta i član otkrića, koji se specijalizirao za višestruki tranzit sustavi. "S dobi od 11,2 milijarde godina, to znači da se ovaj sustav formirao pred početak ere Svemira."
Tim je napisao da ovo otkriće podrazumijeva da su se male planete, veličine Zemlje, možda formirale u ranim epohama povijesti svemira, čak i kad su metali bili manje oskudni.
"Do trenutka formiranja Zemlje, ova zvijezda i njen planetarni sustav bili su već stariji nego što je danas naš planet", rekao je Ragozzine za Space Magazine. "Ne znamo sigurno je li ovaj sustav cijelo vrijeme ostao isti, ali nevjerojatno je pomisliti da je mali unutarnji planet oko trilijuna puta obišao zvijezdu!"
Da biste saznali više o asteroseizmologiji, potražite na web-mjestu pod nazivom Projekt Plave točkice. Metcalfe je pokrenuo neprofitnu organizaciju za pomoć u prikupljanju istraživačkih sredstava za Kepler asteroseizmički znanstveni konzorcij. Projekt Pale Blue Dot omogućuje ljudima da usvoje zvijezdu koja bi podržala asteroseizmologiju, jer nema sredstava NASA-e za asteroseizmologiju.
„Mnogo stručnosti za to postoji u Europi, a ne u SAD-u, pa je NASA kao mjera za uštedu troškova izdvojila ova posebna istraživanja za misiju Kepler“, rekao je Metcalfe, „a NASA ne može financirati istraživače u drugim zemljama.“
Metcalfe je dodao da je program "usvoji zvijezdu" podržao asteroseizmičku analizu Kepler-444, "određujući precizno doba koje ovaj drevni planetarni sustav čini toliko zanimljivim ... Ovo privatno financiranje građana širom svijeta bilo je neprocjenjiv resurs za olakšavanje našeg istraživanja i potaknuti nevjerojatna otkrića poput ovog. "
Možete pomoći ovom istraživanju usvajanjem jedne od Keplerovih zvijezda ili planetarnih sustava.
Ovo istraživanje objavljeno je danas u Astrophysical Journal.
Članak tima naslovljen je "Drevni ekstrasolarni sustav s pet planeta veličine zemlje."
