Kuten olemme äskettäin raportoineet, asumiskelpoisten Maan kokoisten maailmojen löytämisen todennäköisyys näyttää vain paranevan ja paremman. Mutta nyt viimeisimmät laskelmat tällä viikolla julkaistusta uudesta paperista ovat melkein mieltä painavia. Käyttäen sitä, mitä kirjoittajat kutsuvat 'erittäin huolelliseksi ekstrapolaatioksi' Kepler-avaruusaluksen M kääpiötähden ympärillä havaitsemien pienten planeettojen nopeudesta, he arvioivat, että M-kääpiön tai punaisen kääpiön asumiskelpoisilla alueilla voi olla yli 100 miljardia Maan kokoista maailmaa. tähdet galaksissamme. Ja koska itse näiden tähtien populaation arvioidaan olevan noin 100 miljardia Linnunradalla, se on keskimäärin Maan kokoinen maailma jokaista galaksimme punaista kääpiötä kohti.
Oho.
Ja koska aurinkokuntaamme ympäröivät punaiset kääpiöt – erittäin viileitä, hyvin himmeitä tähtiä, joita ei voi nähdä paljaalla silmällä (alle tuhannesosa Auringon kirkkaudesta) – nämä maailmat voivat olla lähellä, ehkä jopa 7 valovuoden päässä. pois.
Floridan yliopiston tutkijatohtorin Darin Ragozzinen avulla, joka työskentelee Kepler-tehtävän parissa ( katso Hangout-haastattelumme hänen kanssaan viime vuonna ), katsotaanpa viimeaikaisia löydöksiä, jotka saivat aikaan tämän viimeisimmän upean ennusteen.
Kerroimme asiasta helmikuussa Courtney Dressingin ja Dave Charbonneaun löydökset Astrofysiikan keskuksen mukaan noin 6 % punaisista kääpiötähdistä voisi isännöidä Maan kokoisia asuttavia planeettoja. Mutta sen jälkeen Dressing ja Charbonneau ymmärsivät, että heidän koodissaan oli virhe, ja heillä onkintarkistettutaajuudellaviisitoista%, ei 6 %. Se yli kaksinkertaistaa arviot.
Sitten vain tällä viikolla raportoimme kuinka Ravi Kopparapu Penn State -yliopistosta ja Washingtonin yliopiston Virtual Planetary Lab -laboratoriosta ehdottivat, että planeettojen ympärillä oleva asumiskelpoinen vyöhyke olisi määriteltävä uudelleen uusien, tarkempien tietojen perusteella, jotka sijoittavat asuttavat vyöhykkeet kauemmaksi tähdistä kuin aiemmin uskottiin. Uuden asumiskelpoisen vyöhykkeen soveltaminen punaisiin kääpiöihin työntää punaisten kääpiöiden osuutta, joilla on asumiskelpoisia planeettoja, lähemmäksiviisikymmentä%.
Grafiikka näyttää optimistisia ja konservatiivisia asumiskelpoisten vyöhykkeiden rajoja kylmien, pienimassaisten tähtien ympärillä. Numerot osoittavat tunnettujen Kepler-planeetaehdokkaiden nimet. Keltainen väri edustaa ehdokkaita, joiden maan säde on alle 1,4 kertaa. Vihreä väri edustaa planeettaehdokkaita, joiden säde on 1,4–2. Luotto: Penn State.
Mutta nyt, uusi paperi lähetettiin arXiville tällä viikolla, ' Pienten planeettojen sädejakauma viileiden tähtien ympärillä Tim Morton ja Jonathan Swift (Caltechin ExoLabin jatko-opiskelija ja postdoc) huomaa, että numeroihin on tehty lisäkorjaus Dressingin ja Charbonneaun numeroiden perusteella.
'Tämä johtuu pohjimmiltaan siitä tosiasiasta, että pieniä planeettoja on enemmän kuin luulimme, koska Kepler ei ole vielä herkkä suurelle määrälle, jonka kiertoradalla kestää kauemmin', Ragozzine kertoi Universe Todaylle. 'Kun tämä vaikutus otetaan huomioon ja laskentaa on tehostettu uusilla mukavilla tilastotekniikoilla, he arvioivat, että Dressingin ja Charbonneaun luvut ovat itse asiassa liian pienet kertoimella 2. Tämä tekee luvusta 30 % vanhalla asuttavalla vyöhykkeellä ja nyt ylöspäin. noin100 %uudella asuttavalla vyöhykkeellä.'
Nyt on tärkeää tuoda esille muutama seikka tästä.
Kuten Morton huomautti sähköpostissa Universe Todaylle, on tärkeää ymmärtää, että tämä ei vielä ole suora mittaus asumiskelpoisten vyöhykkeiden määrästä, 'mutta se on se, mitä luokittelisin erittäin huolelliseksi ekstrapoloimiseksi havaitsemiemme pienten planeettojen nopeudesta. lyhyempinä ajanjaksoina M kääpiön ympärillä.'
Ja kuten Ragozzine ja Morton vahvistivat meille, kaikki nämä luvut perustuvat vain Keplerin tuloksiin, ja toistaiseksi, vaikka M-kääpiöiden ympärillä on vahvistettu planeettoja, asumiskelpoisella vyöhykkeellä ei ole toistaiseksi vahvistettu yhtään.
'He eivät käytä mitään tuloksia Radial Velocitystä (HARPS jne.),' Ragozzine sanoi. 'Sellaisenaan nämä ovat kaikkiehdokkaitaeikä planeettoja. Toisin sanoen luvut perustuvat olettamukseen, että useimmat/kaikki Kepler-ehdokkaat ovat todellisia planeettoja. On olemassa erilaisia mielipiteitä siitä, mikä olisi vääränlainen positiivinen määrä, erityisesti tälle tähtien alajoukolle, mutta ei ole epäilystäkään siitä, että luvut voivat laskea, koska jotkut näistä ehdokkaista osoittautuvat joksikin muuksi kuin HZ Maan kokoisiksi planeetoiksi. ”
Myös muut varoitukset on otettava huomioon.
'Kaikkien on oltava varovaisia sen suhteen, mitä '100%' tarkoittaa', Ragozzine sanoi. 'Se ei tarkoita, että jokaisella M-kääpiöllä on HZ Maan kokoinen planeetta. Se tarkoittaa, että jokaista M-kääpiötä kohden on keskimäärin 1 HZ-Maan kokoinen planeetta. Ero johtuu siitä, että näillä pienillä tähdillä on yleensä planeettoja, joita on 3-5 kappaleen pakkauksissa. Jos planeettojen lukumäärä tähteä kohti on keskimäärin yksi ja tyypillisellä M-tähdellä on 5 planeettaa, vain 20 prosentilla M-tähdistä on planeettajärjestelmä.
Pointti on hienovarainen, mutta tärkeä. Jos esimerkiksi haluat suunnitella uusia teleskooppitehtäviä näiden planeettojen tarkkailemiseksi, niiden jakautumisen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää, Ragozzine sanoi.
'Olen erittäin kiinnostunut ymmärtämään, millaiset planeettajärjestelmät nämä planeetat isännöivät, koska tämä avaa useita mielenkiintoisia tieteellisiä kysymyksiä. Niiden esiintymistiheyden ja jakautumisen erottaminen ovat molemmat arvokkaita.'
Lisäksi uusi asumisvyöhykkeen määritelmä alkaen Kopparapu et al. tekee suuren eron.
Kuten Ragozzine huomauttaa:
'Tämä alkaa todella osoittaa, että HZ:n määritelmä perustuu enimmäkseen teoreettisiin argumentteihin, joita on vaikea perustella tiukasti', Ragozzine sanoi. 'Esimerkiksi, tuore lehti ilmestyi osoittaen, että ilmanpaineella on suuri ero, mutta ei ole mitään keinoa arvioida, mikä paine on kaukaisessa maailmassa. (Parhaissakin tapauksissa tuskin huomaamme, ettei koko planeetta ole yhtä jättiläismäistä pöyhkeää ilmakehää.) Kopparapun ja muiden työ on selvästi välttämätöntä, eikä meillä ole astrobiologisesta näkökulmasta muuta vaihtoehtoa kuin käyttää parasta teoria ja oletukset käytettävissä. Silti jotkut meistä alalla alkavat olla todella varovaisia 'H-sanan' suhteen (kuten Mike Brown kutsuu sitä) ihmetellen, onko se liian spekulatiivista. Muuten, pidän paljon, paljon parempana, että näihin maailmoihin viitataan mahdollisesti asumiskelpoisina, koska sitä me todella yritämme sanoa.'
Morten kuitenkin kertoi Universe Todaylle, että hänen mielestään suurin ero heidän työssään oli huolellinen ekstrapolointi lyhyen ajanjakson planeetoista pidempiin ajanjaksoihin. 'Tästä syystä saamme esiintymisluvut pienemmille planeetoille, jotka ovat kaksi kertaa niin suuria kuin Dressing tai Kopparapu', hän sanoi sähköpostitse.
Hänen mielestään myös mielenkiintoisin asia artikkelissaan ei ole vain yleinen esiintyvyys tai jopa HZ-esiintyvyys, vaan se, että he ovat ensimmäistä kertaa tunnistaneet mielenkiintoisen rakenteen eksoplaneetan säteiden jakautumisesta.
'Esimerkiksi näytämme, että näyttää siltä, että planeetat, joiden säde on noin 1 Maan säde, ovat itse asiassa yleisin planeettojen koko näiden viileiden tähtien ympärillä', Morton sanoi. 'Tämä on intuitiivista järkeä aurinkokuntamme kivisten kappaleiden vuoksi - on olemassa kaksi noin Maan kokoista planeettaa, joten se on myös järjestelmämme yleisin pieni planeetta! Lisäksi havaitsemme, että M-kääpiöiden ympärillä on paljon ja paljon planeettoja, jotka ylittävät juuri nykyisten maanpäällisten kauttakulkututkimusten havaintokynnyksen – tämä tarkoittaa, että kun herkempiä instrumentteja ja tutkimuksia suunnitellaan, löydämme jatkuvasti lisää ja lisää. näistä jännittävistä planeetoista!”
Mutta Ragozzine kertoi meille, että kaikista edellä mainituista varoituksista huolimatta jännittävä asia on, että näiden uusien numeroiden pääsisältö ei todennäköisesti muutu paljon.
'Kukaan ei odota, että vastaus eroaa enemmän kuin muutaman kerran – eli todellinen vaihteluväli on lähes varmasti 30-300 % ja erittäin todennäköisesti 70-130 %', Ragozzine sanoi. 'Kun Kepler-ehdokaslista paranee määrällisesti (uusien tietojen ansiosta), puhtauden ja yhtenäisyyden suhteen, päätavoitteena on perustella nämä väitteet ja vähentää merkittävästi tätä vaihteluväliä.'
Toinen hauska puoli on, että tätä uutta työtä tekevät tähtitieteilijöiden nuori sukupolvi, jatko-opiskelijat ja postdocs.
'Olen varma, että tämä ryhmä ja muut jatkavat hienojen asioiden tuottamista... jännittävät tieteelliset tulokset ovat vasta alkamassa!' Ragozzine sanoi.
