Montaż układu słonecznego. Źródło: NASA
Ogólnie rzecz biorąc, chcielibyśmy myśleć, że jesteśmy wyjątkowi, ale mamy również nadzieję, że nie jesteśmy sami we Wszechświecie. Astronomowie próbowali dowiedzieć się, jak pospolite układy słoneczne, takie jak nasz, znajdują się w kosmosie, i podczas jednej chwili Objawienia jeden naukowiec wymyślił, jak wykonać obliczenia. Wykonanie tej pracy wymagało światowej współpracy astronomów, ale doszli do wniosku, że około 10–15 procent gwiazd we wszechświatowych układach macierzystych planet takich jak nasz, z kilkoma gazowymi gigantami planet w zewnętrznej części Układu Słonecznego.
„Teraz znamy nasze miejsce we wszechświecie” - powiedział astronom Scott Gaudi z Ohio State University. „Układy słoneczne takie jak nasz nie są rzadkie, ale nie jesteśmy też w większości”.
Odkrycie pochodzi z współpracy z siedzibą w Ohio, o nazwie Microlensing Follow-Up Network (MicroFUN), która przeszukuje niebo w poszukiwaniu planet pozasłonecznych.
Astronomowie MicroFUN stosują mikrosoczewkowanie grawitacyjne - które zachodzi, gdy jedna gwiazda krzyżuje się przed drugą widzianą z Ziemi. Bliższa gwiazda powiększa światło z bardziej odległej gwiazdy jak soczewka. Jeśli planety krążą wokół gwiazdy soczewki, zwiększają na krótko powiększenie, gdy przechodzą.
Podczas swojego przemówienia na dzisiejszym spotkaniu American Astronomical Society w Waszyngtonie, Gaudi powiedział: „Mikrosoczewkowanie planetarne zasadniczo poszukuje planet, których nie widać wokół gwiazd, których nie widać”.
Ta metoda jest szczególnie dobra w wykrywaniu gigantycznych planet w zewnętrznych obszarach Układów Słonecznych - planet analogicznych do naszego Jowisza.
Ten najnowszy wynik MicroFUN jest zwieńczeniem 10 lat pracy - i jednego nagłego objawienia, wyjaśnił Gaudi i Andrew Gould, profesor astronomii w stanie Ohio.
Dziesięć lat temu Gaudi napisał rozprawę doktorską na temat metody obliczania prawdopodobieństwa istnienia planet pozasłonecznych. W tym czasie doszedł do wniosku, że mniej niż 45 procent gwiazd może mieć konfigurację podobną do naszego własnego układu słonecznego.
Następnie, w grudniu 2009 roku, Gould badał nowo odkrytą planetę z Cheongho Hanem z Instytutu Astrofizyki na Narodowym Uniwersytecie Chungbuk w Korei. Obaj analizowali zakres właściwości odkrytych do tej pory planet pozasłonecznych, gdy Gould zobaczył wzór.
„Zasadniczo zdałem sobie sprawę, że odpowiedź znalazła się w tezie Scotta sprzed 10 lat” - powiedział Gould. „Korzystając z danych z ostatnich czterech lat MicroFUN, możemy dodać kilka solidnych założeń do jego obliczeń i możemy teraz powiedzieć, jak popularne są systemy planet we wszechświecie”.
Odkrycie sprowadza się do analizy statystycznej: w ciągu ostatnich czterech lat w badaniu MicroFUN odkryto tylko jeden układ słoneczny podobny do naszego - układ z dwoma gazowymi gigantami przypominającymi Jowisza i Saturna, które astronomowie odkryli w 2006 r. I opublikowali w czasopiśmie Science w 2008.
„Znaleźliśmy tylko ten jeden system i do tej pory powinniśmy znaleźć około ośmiu - gdyby każda gwiazda miała układ słoneczny taki jak Ziemia”, powiedział Gaudi.
Ustalili, że powolna szybkość wykrywania ma sens, jeśli tylko niewielka liczba systemów - około 10 procent - jest podobna do naszej.
„Chociaż prawdą jest, że to wstępne ustalenie opiera się tylko na jednym układzie słonecznym, a nasza ostateczna liczba może się bardzo zmienić, to badanie pokazuje, że możemy rozpocząć ten pomiar od eksperymentów, które dzisiaj przeprowadzamy”, dodał Gaudi.
Jeśli chodzi o możliwość istnienia życia, jakie znamy w innym miejscu we wszechświecie, naukowcy będą teraz mogli zgadywać w oparciu o liczbę układów słonecznych podobnych do naszego.
Nasz układ słoneczny może być mniejszością, ale Gould powiedział, że wynik badania jest w rzeczywistości pozytywny.
„Mając miliardy gwiazd, nawet zawężenie szans do 10 procent pozostawia kilkaset milionów systemów podobnych do naszego” - powiedział.
Na dzisiejszej konferencji AAS Gaudi otrzymał nagrodę Helen B. Warner za astronomię.
Źródło: AAS, EurekAlert
