Χρησιμοποιώντας δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler, μια διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε το παλαιότερο γνωστό πλανητικό σύστημα στον γαλαξία - ένα σύστημα ηλικίας 11 δισεκατομμυρίων ετών από πέντε βραχώδεις πλανήτες που είναι όλοι μικρότεροι από τη Γη. Η ομάδα λέει ότι αυτή η ανακάλυψη υποδηλώνει ότι πλανήτες μεγέθους Γης έχουν σχηματιστεί σε όλο το μεγαλύτερο μέρος της ιστορίας των 13,8 δισεκατομμυρίων ετών του Σύμπαντος, αυξάνοντας την πιθανότητα ύπαρξης αρχαίας ζωής - και πιθανώς προηγμένης έξυπνης ζωής - στον γαλαξία μας.
«Το γεγονός ότι οι βραχώδεις πλανήτες είχαν ήδη σχηματιστεί στον γαλαξία πριν από 11 δισεκατομμύρια χρόνια υποδηλώνει ότι οι κατοικήσιμοι πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη πιθανότατα υπάρχουν εδώ και πολύ καιρό, πολύ περισσότερο από την εποχή του Ηλιακού μας Συστήματος», δήλωσε ο Δρ Travis Metcalfe, Ανώτερος Ερευνητής Επιστημονικός Ινστιτούτο Διαστημικής Επιστήμης, ο οποίος ήταν μέλος της ομάδας που χρησιμοποίησε τη μοναδική μέθοδο αστεροσεολογίας για τον προσδιορισμό της ηλικίας του αστεριού.
Το αστέρι, που ονομάζεται Kepler-444, είναι περίπου 25% μικρότερο από τον Ήλιο μας και απέχει 117 έτη φωτός από τη Γη. Το σύστημα πέντε γνωστών πλανητών είναι πολύ συμπαγές και και οι πέντε πλανήτες περιστρέφονται γύρω από το γονικό αστέρι σε λιγότερο από 10 ημέρες ή εντός 0:08 AU, περίπου το ένα πέμπτο του μεγέθους της τροχιάς του Ερμή.
«Το αστέρι είναι ελαφρώς πιο δροσερό από τον Ήλιο (περίπου 5.000 Κ στην επιφάνεια, σε σύγκριση με 5800 Κ)», δήλωσε ο Metcalfe στο Space Magazine, «αλλά οι πλανήτες σε αυτό το σύστημα αναμένεται να είναι εξαιρετικά ακτινοβολημένοι και αφιλόξενοι στη ζωή», με λίγο έως καθόλου ατμόσφαιρες.
Η ομάδα έγραψε στο έγγραφό τους ότι η κατοικήσιμη ζώνη του συστήματος βρίσκεται 0:47 AU από το γονικό αστέρι και έτσι όλοι οι πλανήτες βρίσκονται σε τροχιά εσωτερικά στην εσωτερική άκρη της ζώνης Goldilocks του Kepler-444.
Την ομάδα ηγήθηκε ο Tiago Campante, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Οι πλανήτες βρέθηκαν με ανάλυση τεσσάρων ετών δεδομένων Kepler, καθώς το διαστημικό σκάφος είχε σχεδόν συνεχείς παρατηρήσεις του Kepler-444 κατά τη διάρκεια της ενεργού αποστολής του Kepler. Το διαστημικό τηλεσκόπιο έλαβε μετρήσεις υψηλής ακρίβειας των αλλαγών στη φωτεινότητα στα αστέρια στο οπτικό πεδίο του. Υπάρχουν μικροσκοπικές αλλαγές στη φωτεινότητα όταν οι πλανήτες περνούν μπροστά από τα αστέρια τους.
Τα σήματα διαμετακόμισης έδειξαν πέντε πλανήτες σε τροχιά γύρω από το Kepler-444, αν και αυτό το αστέρι έχει έναν δυαδικό σύντροφο, έναν Μ-νάνο, και ήταν μια κουραστική διαδικασία για να πειράξει όλα τα δεδομένα για να προσδιορίσει τι ήταν πλανήτες και όχι άλλα αστέρια, καθώς και ποιο αστέρι οι πλανήτες ήταν σε τροχιά.
Ο Metcalfe είπε ότι η δουλειά «επικύρωσης» των πλανητών αποκλείοντας όλα τα άλλα πιθανά «ψευδώς θετικά» σενάρια είναι πάντα μια μεγάλη πρόκληση για τους στόχους του Kepler.
Αλλά η αστεροσεολογία χρησιμοποιήθηκε για να μετρήσει άμεσα την ακριβή ηλικία του αστεριού. Η αστεροσεολογία ή η αστρική σεισμολογία βασικά ακούει ένα αστέρι μετρώντας τα ηχητικά κύματα. Τα ηχητικά κύματα ταξιδεύουν στο αστέρι και φέρνουν τις πληροφορίες πίσω στην επιφάνεια. Τα κύματα προκαλούν ταλαντώσεις που παρατηρεί ο Κέπλερ ως ένα γρήγορο τρεμόπαιγμα της φωτεινότητας του αστεριού.
Πώς μπορεί αυτό να βοηθήσει στον προσδιορισμό της ηλικίας ενός αστεριού;
«Καθώς ένα αστέρι γερνάει, μετατρέπει το υδρογόνο σε ήλιο στον πυρήνα», δήλωσε ο Metcalfe μέσω email. "Αυτό αλλάζει τη μέση πυκνότητα του αστεριού με την πάροδο του χρόνου και η αστεροσεολογία παρέχει ένα πολύ ακριβές μέτρο της μέσης πυκνότητας (από την κανονική απόσταση των μεμονωμένων συχνοτήτων ταλάντωσης)."
Ο Metcalfe είπε ότι σε αυτήν την περίπτωση, η αβεβαιότητα σχετικά με την ηλικία του αστεριού (και έτσι οι πλανήτες, που σχηματίστηκαν ουσιαστικά την ίδια στιγμή) είναι μόνο 9%, σε σύγκριση με μια τυπική αβεβαιότητα 30-50% από άλλες μεθόδους που βασίζονται στην περιστροφή (γυροχρονική) ή άλλες ιδιότητες του αστεριού.
Η ομάδα σημείωσε επίσης στο έγγραφό τους ότι αυτό το εύρημα μπορεί επίσης να βοηθήσει να εντοπίσει την αρχή της εποχής του σχηματισμού πλανητών.
«Νομίζω ότι αυτό το σύστημα έχει πολλά να μας διδάξει για το σχηματισμό πλανητών και τη μακροπρόθεσμη εξέλιξη των πλανητικών συστημάτων», δήλωσε ο Darin Ragozzine, καθηγητής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Φλόριντα και μέλος της ομάδας ανακάλυψης, που ειδικεύεται στην πολλαπλή μετάβαση συστήματα. "Με ηλικία 11,2 δισεκατομμυρίων ετών, αυτό σημαίνει ότι αυτό το σύστημα σχηματίστηκε κοντά στην αρχή της εποχής του Σύμπαντος."
Η ομάδα έγραψε ότι αυτό το εύρημα υπονοεί ότι οι μικροί πλανήτες σε μέγεθος Γης μπορεί να έχουν σχηματιστεί εύκολα στις πρώτες εποχές της ιστορίας του Σύμπαντος, ακόμη και όταν τα μέταλλα ήταν πιο σπάνια.
«Μέχρι τη στιγμή που σχηματίστηκε η Γη, αυτό το αστέρι και το πλανητικό του σύστημα ήταν ήδη παλαιότερα από ό, τι είναι σήμερα ο πλανήτης μας», δήλωσε ο Ragozzine στο Space Magazine. "Δεν γνωρίζουμε με βεβαιότητα εάν αυτό το σύστημα έχει παραμείνει το ίδιο όλη την ώρα, αλλά είναι εκπληκτικό να πιστεύουμε ότι ο μικρός εσωτερικός πλανήτης έχει περάσει γύρω από το αστέρι περίπου ένα τρισεκατομμύριο φορές!"
Για να μάθετε περισσότερα για την αστεροσεολογία, επισκεφθείτε έναν ιστότοπο που ονομάζεται Pale Blue Dot Project. Η Metcalfe ξεκίνησε έναν μη κερδοσκοπικό οργανισμό για να συγκεντρώσει ερευνητικά κεφάλαια για το Kepler Asteroseismic Science Consortium. Το έργο Pale Blue Dot επιτρέπει στους ανθρώπους να υιοθετήσουν ένα αστέρι για να υποστηρίξουν την αστεροσχισμολογία, καθώς δεν υπάρχει χρηματοδότηση από τη NASA για την αστεροσεολογία.
"Μεγάλο μέρος της εμπειρίας για αυτό υπάρχει στην Ευρώπη και όχι στις ΗΠΑ, οπότε ως μέτρο εξοικονόμησης κόστους η NASA ανέθεσε σε εξωτερικούς συνεργάτες τη συγκεκριμένη έρευνα για την αποστολή του Kepler", δήλωσε ο Metcalfe, "και η NASA δεν μπορεί να χρηματοδοτήσει ερευνητές σε άλλες χώρες."
Ο Metcalfe πρόσθεσε ότι το πρόγραμμα «υιοθετήστε ένα αστέρι» υποστήριξε την αστεροσχιστική ανάλυση του Kepler-444, «προσδιορίζοντας την ακριβή εποχή που κάνει αυτό το αρχαίο πλανητικό σύστημα τόσο ενδιαφέρον… Αυτή η ιδιωτική χρηματοδότηση από πολίτες σε όλο τον κόσμο ήταν ένας ανεκτίμητος πόρος για να διευκολύνει την έρευνά μας και τροφοδοτούν εκπληκτικές ανακαλύψεις σαν αυτή ».
Μπορείτε να βοηθήσετε αυτήν την έρευνα υιοθετώντας ένα από τα αστέρια Kepler ή τα πλανητικά συστήματα.
Αυτή η έρευνα δημοσιεύθηκε σήμερα στο Astrophysical Journal.
Το έγγραφο της ομάδας φέρει τον τίτλο, «Ένα αρχαίο εξωηλιακό σύστημα με πέντε πλανήτες μεγέθους υπόγειας γης».
