Kirkkaana yönä ja kun valonsaaste ei ole vakava tekijä, taivaalle katsominen on henkeäsalpaava kokemus. Tällaisissa tilanteissa on helppo hämmästyä tähtien suuresta määrästä. Mutta tietysti se, mitä voimme nähdä minä tahansa yönä, on vain murto-osa galaksissamme todellisuudessa esiintyvien tähtien määrästä.
Vielä hämmästyttävämpää on ajatus, että suurimmalla osalla näistä tähdistä on oma planeettajärjestelmä. Jo jonkin aikaa tähtitieteilijät ovat uskoneet tämän olevan asia, ja meneillään oleva tutkimus näyttää vahvistavan sen. Ja tämä luonnollisesti herättää kysymyksen, kuinka monta planeettaa siellä on? Pelkästään galaksissamme on varmasti miljardeja!
Planeettojen määrä tähteä kohti:
Jotta voimme todella vastata tähän kysymykseen, meidän on murskattava joitain lukuja ja otettava huomioon joitain oletuksia. Ensinnäkin, vaikka tuhansia on löydetty Auringon ulkopuoliset planeetat , aurinkokunta on edelleen ainoa, jota olemme tutkineet syvällisesti. Joten voi olla, että meillä on enemmän tähtijärjestelmiä kuin muilla tai että Auringollamme on murto-osa planeetoista kuin muilla tähdillä.
Oletetaan siis, että aurinkokunnassamme olevat kahdeksan planeettaa (ei oteta huomioon kääpiöplaneettoja, kentaureja, KBO:ita ja muita suurempia kappaleita) edustavat keskiarvoa. Seuraava askel on kertoa tämä luku Linnunradassa olevien tähtien määrällä.
Tähtien määrä:
Selvyyden vuoksi todellista Linnunradan tähtien määrä on kiistanalainen. Pohjimmiltaan tähtitieteilijät joutuvat tekemään arvioita, koska emme voi nähdä Linnunrataa ulkopuolelta. Ja kun otetaan huomioon, että Linnunrata on muodoltaan spiraalimainen kiekko, meidän on vaikea nähdä puolelta toiselle sen monien tähtien valon häiriön ansiosta.
Seurauksena on, että arviot siitä, kuinka monta tähteä on olemassa, perustuvat laskelmiin galaksimme massasta ja arvioihin siitä, kuinka suuri osa tästä massasta koostuu tähdistä. Näiden laskelmien perusteella tutkijat arvioivat, että Linnunrata sisältää välillä 100 ja 400 miljardia tähteä (vaikka joidenkin mielestä niitä voisi olla niin monta kuin biljoonaa ).
Laskemalla voimme sitten sanoa, että Linnunradan galaksissa on keskimäärin 800–3,2 biljoonaa planeettaa, joidenkin arvioiden mukaan tämä luku on jopa 8 biljoonaa! Kuitenkin, jotta voimme määrittää, kuinka monet niistä ovat asumiskelpoisia, meidän on otettava huomioon tähän mennessä löydettyjen eksoplaneettojen määrä näyteanalyysin vuoksi.
Asuttavat eksoplaneetat:
13. lokakuuta 2016 lähtien tähtitieteilijät ovat vahvistaneet läsnäolon 3 397 eksoplaneettaa luettelosta 4 696 potentiaalista ehdokasta (jotka löydettiin vuosina 2009-2015). Jotkut näistä planeetoista on havaittu suoraan prosessissa, joka tunnetaan suorana kuvantamisena. Suurin osa on kuitenkin havaittu epäsuorasti radiaalinopeudella tai kauttakulkumenetelmällä.
Edellisen tapauksessa planeettojen olemassaolo päätellään niiden painovoimavaikutuksen perusteella, joka niillä on emotähheensä. Pohjimmiltaan tähtitieteilijät mittaavat, kuinka paljon tähti liikkuu edestakaisin määrittääkseen, onko sillä planeettoja ja kuinka massiivisia ne ovat. Transit-menetelmän tapauksessa planeetat havaitaan, kun ne kulkevat suoraan tähtensä edestä, jolloin se himmenee. Tässä koko ja massa on arvioitu himmennystason perusteella.
Kepler-tehtävä on havainnut tehtävänsä aikana noin 150 000 tähteä, jotka sen ensimmäisen neljän vuoden aikana koostuivat pääasiassa M-luokan tähdistä. Näitä pienimassaisia ja kirkkaampia tähtiä, jotka tunnetaan myös punaisina kääpiöinä, on vaikeampi havaita kuin omaa aurinkoamme.
Histogrammi, joka näyttää löydettyjen eksoplaneettojen lukumäärän vuosittain. Kiitokset: NASA Ames/W. Stenzel, Princeton/T. Morton
Siitä lähtien Kepler on siirtynyt uuteen vaiheeseen, joka tunnetaan myös nimellä K2-tehtävä. Tämän marraskuussa 2013 alkaneen vaiheen aikana Kepler on siirtänyt painopistettään tarkkailemaan enemmän K- ja G-luokan tähtiä – jotka ovat lähes yhtä kirkkaita ja kuumia kuin aurinkomme.
Tuoreen tutkimuksen mukaan NASA Amesin tutkimuskeskus Kepler havaitsi, että noin 24 % M-luokan tähdistä saattaa sisältää mahdollisesti asuttavia, Maan kokoisia planeettoja (eli planeettoja, jotka ovat pienempiä kuin 1,6 kertaa Maan säde). Galaksissa olevien M-luokan tähtien lukumäärän perusteella tämä yksin edustaa noin 10 miljardia mahdollisesti asuttavaa, Maan kaltaista maailmaa.
Sillä välin K2-vaiheen analyysit viittaavat siihen, että noin neljänneksellä tutkituista suuremmista tähdistä voi myös olla Maan kokoinen planeetta, joka kiertää asutusvyöhykkeillään. Keplerin havaitsemat tähdet muodostavat yhteensä noin 70 % Linnunradan tähdistä. Voidaan siis arvioida, että pelkästään galaksissamme on kirjaimellisesti kymmeniä miljardeja mahdollisesti asuttavia planeettoja.
Tulevina vuosina käynnistetään uusia tehtäviä, kuten James Webbin avaruusteleskooppi (JWST) ja Kuljettava Exoplanet Survey -satelliitti (TESS). Nämä tehtävät pystyvät havaitsemaan pienempiä planeettoja, jotka kiertävät himmeämpiä tähtiä, ja ehkä jopa määrittää, onko niillä elämää.
Kun nämä uudet tehtävät alkavat, meillä on paremmat arviot tyypillistä tähteä kiertävien planeettojen koosta ja lukumäärästä, ja voimme laatia parempia arvioita vain monista galaksissa olevista planeetoista. Mutta siihen asti luvut ovat edelleen rohkaisevia, koska ne osoittavat, että maan ulkopuolisen älykkyyden mahdollisuudet ovat korkeat!
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita galakseista Universe Todaylle. Tässä Kuinka monta tähteä Linnunradalla on? , Kuinka monta planeettaa aurinkokunnassa on? , Mitä aurinkoplaneetat ovat? , Planeettoja on runsaasti punaisten kääpiötähtien ympärillä, tutkimus sanoo , Elämä Keplerin jälkeen: Tulevat eksoplaneetan tehtävät .
Jos haluat lisätietoja galakseista, katso Hubblesiten galakseja koskevat uutistiedotteet , ja tässä NASAn tiedesivu galakseista .
Olemme myös äänittäneet jakson Astronomy Cast -sarjasta galakseista - Jakso 97: Galaksit .
Lähteet: