A fost o perioadă captivantă în domeniul studiilor exoplanetelor în ultima perioadă! Vara trecută, cercetătorii de la Observatorul European din Sud (ESO) au anunțat descoperirea unei planete asemănătoare Pământului (Proxima b) situată în sistemul stelar care este cel mai apropiat de al nostru. Și în urmă cu doar șase luni, o echipă internațională de astronomi a anunțat descoperirea a șapte planete stâncoase care orbitează steaua din apropiere TRAPPIST-1.
Dar, în ceea ce ar putea fi cea mai încurajatoare descoperire pentru cei care speră să găsească o planetă locuibilă dincolo de Pământ, o echipă internațională de astronomi tocmai a anunțat descoperirea a patru candidați exoplanetați în sistemul tau Ceti. În afară de faptul că este aproape de Sistemul Solar - la doar 12 ani-lumină distanță - această constatare este de asemenea încurajatoare, deoarece candidații planetei orbitează pe o stea ca la noi!
Studiul care detaliază aceste descoperiri - „Diferența de culoare face diferența: patru candidați ai planetei în jurul tau Ceti” - au apărut recent online și au fost acceptate pentru publicare în Jurnalul astrofizic. Condusă de cercetători de la Centrul de Cercetări în Astrofizică (CAR) de la Universitatea din Hertfordshire, echipa a analizat tau Ceti folosind un model care elimină zgomotul pentru a determina prezența a patru planete asemănătoare Pământului.
Această descoperire a fost posibilă datorită îmbunătățirilor continue ale instrumentării, observării și schimbului de date, care permit sondaje de sensibilitate din ce în ce mai mare. Așa cum a spus Steven Vogt, profesor de astronomie și astrofizică la UC Santa Cruz și coautor pe hârtie, într-un comunicat de presă UCSC:
„Acum trecem în sfârșit într-un prag în care, prin modelarea foarte sofisticată a unor mari seturi de date combinate de la mai mulți observatori independenți, putem să deblocăm zgomotul datorită activității stelare a suprafeței de la semnalele foarte minuscule generate de remorcherele gravitaționale de pe planetele orbitante de pe Pământ. .“
Acesta este cel mai recent dintr-un șir lung de sondaje asupra tau Ceti, care a interesat astronomii de zeci de ani. Până în 1988, s-au efectuat mai multe măsurători de viteză radială a sistemului stelar care a exclus posibilitatea unor planete masive la distanțe asemănătoare cu Jupiter. În 2012, astronomii de la UC Santa Barabara au prezentat un studiu care a indicat că tau Ceti ar putea fi orbitat de cinci exoplanete, dintre care două se aflau în zona locuibilă a stelei.
Echipa din spatele acestui studiu a inclus mai mulți membri care au produs acest ultim studiu. La acea vreme, autorul principal Mikko Tuomi (Universitatea din Hertfordshire, coautor pe cea mai recentă) a condus un efort pentru a dezvolta tehnici de analiză a datelor mai bune și a folosit această stea ca un caz de referință. După cum a explicat Tuomi, aceste eforturi le-au permis să excludă două dintre semnalele care au fost identificate anterior ca planete:
„Am venit cu un mod ingenios de a spune diferența dintre semnalele cauzate de planete și cele cauzate de activitatea stelelor. Ne-am dat seama că puteam vedea cum diferă activitatea stelelor la diferite lungimi de undă și să folosim informațiile respective pentru a separa această activitate de semnalele planetelor. "
În numele acestui ultim studiu - care a fost condus de Fabo Feng, membru al CAR - echipa s-a bazat pe datele furnizate de spectrograful de înaltă precizie a radiației planetare Planet Searcher (HARPS) la Observatorul La Silla al ESO din Chile și Instrument de înaltă rezoluție Echelle Spectrometer (HIRES) la WM Keck Observatory din Mauna Kea, Hawaii.
Din aceasta, au fost capabili să creeze un model care îndepărtează „zgomotul dependent de lungimea de undă” din măsurătorile de viteză radială. După ce au aplicat acest model la sondajele realizate cu tau Ceti, au fost capabili să obțină măsurători suficient de sensibile pentru a detecta variații ale mișcării stelei de până la 30 cm pe secundă. În cele din urmă, au ajuns la concluzia că tau Ceti are un sistem de cel mult patru exoplanete.
După cum a indicat Tuomi, după mai multe sondaje și încercări de a elimina zgomotul străin, astronomii pot avea în sfârșit o imagine clară despre câte planete au Tau Ceti și de ce tip. "[N] o indiferent cum arătăm steaua, par să existe cel puțin patru planete stâncoase care orbitează", a spus el. „Învățăm încet să spunem diferența dintre vobile provocate de planete și cele cauzate de suprafața activă stelară. Acest lucru ne-a permis să verificăm în esență existența celor două planete exterioare, potențial locuibile în sistem. "
Mai mult, estimează, din măsurătorile lor rafinate, că aceste planete au mase cuprinse între patru mase ale Pământului (de asemenea, „super-Pământuri”) până la 1,7 mase de Pământ, făcându-le printre cele mai mici planete detectate vreodată în jurul unei stele asemănătoare cu soarele din apropiere. . Dar cel mai interesant dintre toate este faptul că două dintre aceste planete (tau Ceti e și F) sunt situate în zona locuibilă a stelei.
Motivul pentru asta se datorează faptului că tau Ceti este o stea de tip G (pitică galbenă), ceea ce o face similară cu propriul nostru Soare - de aproximativ 0,78 ori mai masiv și jumătate mai luminos. În schimb, multe exoplanete descoperite recent - cum ar fi Proxima b și cele șapte planete ale TRAPPIST-1 - toate stelele de tip M (oră roșie) orbite. În comparație cu Soarele nostru, aceste stele sunt variabile și instabile, crescându-și șansele de a dezbrăca atmosferele planetelor respective.
În plus, din moment ce piticile roșii sunt mult mai slabe decât Soarele nostru, o planetă stâncoasă ar trebui să orbiteze foarte aproape de ele pentru a se afla în zonele lor locuibile. La acest tip de distanță, planeta ar fi probabil blocată în ordine, ceea ce înseamnă că o parte ar fi în mod constant orientată spre soare. Acest lucru face ca șansele de viață să apară pe orice planetă destul de slabă.
Din această cauză, astronomii au așteptat cu nerăbdare să găsească mai multe exoplanete în jurul stelelor care sunt mai apropiate ca mărime, masă și luminozitate de ale noastre. Dar înainte ca cineva să fie prea încântat, este important să notăm aceste lumi sunt Super-Pământurile - cu de până la patru ori masa Pământului. Aceasta înseamnă că (în funcție de densitatea lor), orice viață care ar putea apărea pe aceste planete ar fi supusă unei gravitații semnificativ crescute.
În plus, un disc de resturi masive înconjoară steaua, ceea ce înseamnă că aceste planete ultraperiferice sunt probabil supuse bombardamentului intens de către asteroizi și comete. Acest lucru nu înseamnă bine pentru o viață potențială pe aceste planete! Totuși, acest studiu este foarte încurajator și din mai multe motive. Dincolo de găsirea unor dovezi puternice de exoplanete în jurul unei stele asemănătoare Soarelui, măsurătorile care au dus la detectarea lor sunt cele mai sensibile până în prezent.
În ritmul în care metodele lor se îmbunătățesc, cercetătorii ar trebui să ajungă la limita de 10 centimetri pe secundă în cel mai scurt timp. Acesta este nivelul necesar în mod sensibil pentru detectarea analogilor Pământului - de asemenea. inelul de aramă pentru vânătorii de exoplanete. După cum a indicat Feng:
„Detectarea unor astfel de vagoane slabe este o etapă importantă în căutarea analogilor Pământului și în înțelegerea locuinței Pământului prin compararea cu aceste analogi. Am introdus noi metode pentru a elimina zgomotul din date pentru a dezvălui semnalele planetare slabe. "
Gandeste-te! În foarte puțin timp, vânătorii de exoplanete ar putea găsi o multitudine de planete care nu numai că sunt foarte apropiate ca mărime și masă de Pământ, ci și care orbitează în zonele locuibile ale stelelor lor. În acel moment, oamenii de știință sunt siguri că nu vor dispune de termeni hotărâți vag ca „potențial locuibili” și „similari Pământului” și vor începe să folosească cu încredere termeni precum „analogul Pământului”. Nu mai are ambiguitate, doar convingerea fermă că Pământul nu este unic!
Cu aproximativ 100 de miliarde de planete numai în galaxia noastră, suntem siguri că vom găsi mai multe Pământuri aici. Nu putem decât să sperăm că au dat naștere unei vieți complexe precum a noastră și că au chef să discute!
