W bezchmurną noc i kiedy zanieczyszczenie światłem nie jest poważnym czynnikiem, patrzenie w niebo jest niesamowitym doświadczeniem. W takich sytuacjach łatwo jest dać się zaskoczyć zwykłej liczbie gwiazd. Ale oczywiście to, co możemy zobaczyć każdej nocy, to zaledwie ułamek liczby gwiazd, które faktycznie istnieją w naszej Galaktyce.
Jeszcze bardziej zdumiewające jest przekonanie, że większość tych gwiazd ma własny układ planet. Od pewnego czasu astronomowie uważają, że tak jest, a trwające badania wydają się to potwierdzać. To oczywiście rodzi pytanie, ile jest planet? Na pewno w samej naszej galaktyce muszą być miliardy!
Liczba planet na gwiazdę:
Aby naprawdę odpowiedzieć na to pytanie, musimy rozbić niektóre liczby i uwzględnić pewne założenia. Po pierwsze, pomimo odkrycia tysięcy planet pozasłonecznych, Układ Słoneczny jest wciąż jedyną, którą głęboko zbadaliśmy. Może więc być tak, że nasz posiada więcej układów gwiezdnych niż inne lub że nasze Słońce ma ułamek planet, które robią inne gwiazdy.
Załóżmy więc, że osiem planet istniejących w naszym Układzie Słonecznym (nie biorąc pod uwagę planet karłowatych, centaurów, KBO i innych większych ciał) reprezentuje średnią. Następnym krokiem będzie pomnożenie tej liczby przez liczbę gwiazd istniejących w Drodze Mlecznej.
Ilość gwiazdek:
Dla jasności, rzeczywista liczba gwiazd w Drodze Mlecznej jest przedmiotem sporów. Zasadniczo astronomowie są zmuszeni do dokonywania oszacowań, ponieważ nie możemy oglądać Drogi Mlecznej z zewnątrz. A biorąc pod uwagę, że Droga Mleczna ma kształt prętowego, spiralnego dysku, trudno nam ją dostrzec z jednej strony na drugą - dzięki interferencji świetlnej wielu gwiazd.
W rezultacie szacunki liczby gwiazd sprowadzają się do obliczeń masy naszej galaktyki oraz szacunki, ile tej masy składa się z gwiazd. Na podstawie tych obliczeń naukowcy szacują, że Droga Mleczna zawiera od 100 do 400 miliardów gwiazd (choć niektórzy sądzą, że może ich być nawet bilion).
Wykonując matematykę, możemy powiedzieć, że galaktyka Drogi Mlecznej ma średnio od 800 miliardów do 3,2 bilionów planet, przy czym według niektórych szacunków liczba ta wynosi 8 bilionów! Aby jednak ustalić, ile z nich można zamieszkać, musimy wziąć pod uwagę liczbę odkrytych do tej pory egzoplanet w celu analizy próbek.
Egzoplanety mieszkalne:
Według stanu na 13 października 2016 r. Astronomowie potwierdzili obecność 3 397 egzoplanet z listy 4696 potencjalnych kandydatów (odkrytych w latach 2009-2015). Niektóre z tych planet obserwowano bezpośrednio, w procesie znanym jako bezpośrednie obrazowanie. Jednak zdecydowana większość została wykryta pośrednio za pomocą prędkości radialnej lub metody tranzytu.
W przypadku tego pierwszego, istnienie planet wywodzi się na podstawie grawitacyjnego wpływu, jaki wywierają na ich gwiazdę macierzystą. Zasadniczo astronomowie mierzą, jak bardzo gwiazda porusza się tam iz powrotem, aby ustalić, czy ma układ planet i jak masywne są. W przypadku metody tranzytu planety są wykrywane, gdy przechodzą bezpośrednio przed gwiazdą, powodując jej przygaszenie. Tutaj wielkość i masa są szacowane na podstawie poziomu przyciemnienia.
W trakcie swojej misji misja Keplera zaobserwowała około 150 000 gwiazd, które podczas początkowej czteroletniej misji składały się głównie z gwiazd klasy M. Te gwiazdy o małej masie i niższej jasności, znane również jako czerwone karły, są trudniejsze do zaobserwowania niż nasze własne Słońce.
Od tego czasu Kepler wkroczył w nową fazę, znaną również jako misja K2. Podczas tej fazy, która rozpoczęła się w listopadzie 2013 r., Kepler zaczął skupiać się na obserwowaniu gwiazd klasy K i G - które są prawie tak jasne i gorące jak nasze Słońce.
Według ostatnich badań przeprowadzonych przez NASA Ames Research Center, Kepler stwierdził, że około 24% gwiazd klasy M może zawierać potencjalnie nadające się do zamieszkania planety wielkości Ziemi (tj. Te, które są mniejsze niż 1,6 razy promień Ziemi). W oparciu o liczbę gwiazd klasy M w galaktyce, ta sama reprezentuje około 10 miliardów potencjalnie zamieszkałych, podobnych do Ziemi światów.
Tymczasem analizy fazy K2 sugerują, że około jedna czwarta badanych większych gwiazd może również mieć planetę wielkości Ziemi krążącą wokół ich stref mieszkalnych. Podsumowując, gwiazdy zaobserwowane przez Keplera stanowią około 70% gwiazd znalezionych w Drodze Mlecznej. Można więc oszacować, że w samej galaktyce istnieją dosłownie dziesiątki miliardów potencjalnie zamieszkałych planet.
W nadchodzących latach rozpoczną się nowe misje, takie jak James Webb Space Telescope (JWST) i Transitting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Misje te będą w stanie wykryć mniejsze planety krążące wokół słabszych gwiazd, a może nawet ustalić, czy na którymś z nich jest życie.
Kiedy te nowe misje się rozpoczną, będziemy mieli lepsze oszacowania wielkości i liczby planet krążących wokół typowej gwiazdy, i będziemy mogli opracować lepsze oszacowania tylko wielu planet znajdujących się w galaktyce. Ale do tego czasu liczby są wciąż zachęcające, ponieważ wskazują, że szanse na pozaziemską inteligencję są wysokie!
Napisaliśmy wiele artykułów o galaktykach dla czasopisma Space Magazine. Oto, ile gwiazd jest w Drodze Mlecznej ?, ile planet jest w Układzie Słonecznym ?, co to są planety pozasłoneczne ?, planety obfite wokół obfitych gwiazd czerwonych karłów, badania mówią, życie po Keplerze: nadchodzące misje egzoplanetowe.
Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji o galaktykach, zapoznaj się z aktualnościami na temat galaktyk Hubblesite, a tutaj jest strona naukowa NASA na temat galaktyk.
Nagraliśmy także odcinek Astronomy Cast o galaktykach - Episode 97: Galaxies.
Źródła:
- Wikipedia - galaktyka Drogi Mlecznej
- NASA Exoplanet AArchive
- NASA - Milky Ways 100 miliardów planet
- NASA - Ile gwiazd w Drodze Mlecznej
- HubbleSite - Droga Mleczna zawiera co najmniej 100 miliardów planet
