Μέχρι σήμερα, έχουν εντοπιστεί με βεβαιότητα στον Γαλαξία μας πάνω από 4.000 εξωπλανήτες. Όλοι αυτοί οι εξωπλανήτες έχουν κάτι κοινό: βρίσκονται στο σχετικά επίπεδο δίσκο του γαλαξιακού επιπέδου, τον λεγόμενο και λεπτό δίσκο (thin disc).
Από την MICHELLE STARR
Λίγο περισσότερο από ενάμιση χρόνο αφού άρχισε να σαρώνει τον ουρανό για κόσμους πέρα από το Ηλιακό μας σύστημα, το τροχιακό Διαστημικό Τηλεσκόπιο TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) της NASA ανακάλυψε κάτι σημαντικό: ένα εξωπλανήτη σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι το οποίο βρίσκεται 5.870 έτη φωτός πάνω από το γαλαξιακό επίπεδο.
Και υπάρχουν και άλλα. Έχει περίπου 1,088 φορές το μέγεθος της Γης, πράγμα που σημαίνει ότι είναι πιθανώς ένας βραχώδης κόσμος, ο οποίος είναι επίσης και εξαιρετικά πυκνός. Μέσα σε αυτή τη σφαίρα μεγέθους Γης, κρύβεται μια μάζα έως 8,7 φορές τη μάζα του μητρικού μας πλανήτη.
Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων έχει ονομάσει τον πλανήτη αυτό LHS 1815b, επειδή περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι το οποίο ονομάζεται LHS 1815. Η ομάδα περιέγραψε τη παρατήρησή της σε ένα paper το οποίο έγινε αποδεκτό από τον επιστημονικό ιστότοπο The Astronomical Journal. Το paper αυτό είναι προς το παρόν διαθέσιμο στον διακομιστή προεκτύπωσης του ιστότοπου arXiv.
Σχήμα 1. Καλλιτεχνική άποψη του Γαλαξία μας. Εικόνα: (NASA/JPL)
Όταν ακούμε ή διαβάζουμε για σπειροειδείς γαλαξίες, όπως ο Γαλαξίας μας, ίσως σκεφτόμαστε ένα επίπεδο όπου πάνω του βρίσκονται αστέρια και αέριο διατεταγμένα σε σπειροειδή βραχίονες τα οποία περιστρέφονται γύρω από το γαλαξιακό κέντρο στο οποίο ελοχεύει μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα.
Αν και τεχνικά αυτοί οι γαλαξίες βρίσκονται μέσα σε ένα σφαιρικό Άλως, ο μεγαλύτερος μέρος του χώρου τους είναι σχετικά άδειος, με το μεγαλύτερο μέρος της μάζας να συγκεντρώνεται σε ένα επίπεδο δίσκο. Αυτό το επίπεδο σχήμα είναι το αποτέλεσμα μιας αρκετά περίπλοκης φυσικής η οποία περιλαμβάνει την ψύξη των αερίων καθώς διατηρούν τη αρχική τους στροφορμή (angular momentum).
Σχήμα 2. Σχηματική αναπαράσταση σε πλάγια όψη του Γαλαξιακού Άλως (γκρι κύκλος) μια σφαίρα η οποία περιβάλλει τον Γαλαξία μας. Στο κέντρο υπάρχει μια φυσαλίδα (κόκκινο χρώμα) η οποία αποτελείται από εκατομμύρια άστρα αέριο και κοσμική σκόνη όλα αυτά πολύ κοντά μεταξύ τους κάνοντας την να λάμπει. Το κέντρο της φυσαλίδας αυτής είναι και το Γαλαξιακό κέντρο όπου εκεί βρίσκεται η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα Τοξότης Α*. Με κίτρινο χρώμα παριστάνεται ο πυκνός δίσκος ενώ με πράσινο ο λιγότερο πυκνός δίσκος όπου εκεί στα περίπου 8,5 Κιλοπαρσέκ από το Γαλαξιακό κέντρο βρίσκεται ο Ήλιος μας. Εικόνα: (Gaba p/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0)
Αλλά ορισμένοι από αυτούς τους "επίπεδους" γαλαξίες - όπως ο Γαλαξίας μας- είναι πιο πολύπλοκοι. Αυτός ο λεπτός δίσκος (thin disc)- με πυκνότητα περίπου μερικές εκατοντάδες έτη φωτός- είναι εκεί όπου υπάρχουν τα περισσότερα από τα αστέρια του Γαλαξία μας και σχεδόν όλο του το αέριο. Αλλά γύρω από αυτόν υπάρχει ένας διογκωμένος δίσκος, πολύ παχύτερος και πιο αραιοκατοικημένος από αστέρια, ανάμεσα στον λεπτό δίσκο και το Άλως. Αυτός ονομάζεται πυκνός δίσκος (thick disc).
Τα αστέρια με πυκνό ή με παχύ αν θέλετε δίσκο είναι σχεδόν όλα παλαιότερα με ηλικίες περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια (πρόσφατες έρευνες δείχνουν ότι βρέθηκαν στον Γαλαξία μέσω σύγκρουσης με ένα άλλο γαλαξία), και τα οποία είναι φτωχά σε μέταλλα, αλλά πλούσια σε στοιχεία της λεγόμενης διαδικασίας άλφα (alpha-process) και κινούνται πιο γρήγορα από τα αστέρια τα οποία βρίσκονται στο λιγότερο πυκνό δίσκο. Έχουν τροχιές που περνούν από τον λεπτό δίσκο προς τον πυκνό δίσκο. Οι δίσκοι αυτοί, όπως βλέπετε και στο σχήμα 2, βρίσκονται πάνω και κάτω από το γαλαξιακό επίπεδο.
Δεδομένου ότι τα αστέρια που έχουν πλανήτες τείνουν προς υψηλότερες μεταλλικότητες, θεωρήθηκε ότι τα αστέρια τα οποία βρίσκονται στον πυκνό δίσκο μπορεί να εμποδίσουν ή έστω να επιβραδύνουν τη διαδικασία σχηματισμού πλανητών κατά κάποιο τρόπο σε σύγκριση με τα αστέρια που βρίσκονται στον λιγότερο πυκνό δίσκο. Και αφού δεν έχουν ανακαλυφθεί πλανήτες στον πυκνό δίσκο, οι τυχόν διαφορές που μπορεί να υπάρχουν στο σχηματισμό και την εξέλιξη ανάμεσα σε πυκνούς και λιγότερο πυκνούς δίσκους παραμένει μυστήριο.
Όταν οι αστρονόμοι εντόπισαν την υπογραφή του εξωπλανήτη LHS 1815b στα δεδομένα του ΔΤ TESS, το οποίο σύστημα αν και βρίσκεται μόλις 97 έτη φωτός μακριά από τη Γη, είδαν οτι πρόκειται για ενα σύστημα άξιο προσοχής. Οι βραχώδεις εξωπλανήτες μεγέθους Γης ανήκουν στη μειονότητα μεταξύ των εξωπλανητών που έχουν εντοπιστεί. Οι νέοι εξωπλανήτες αυτού του τύπου είναι πολύτιμοι, για το λόγο οτι εκεί αναμένεται περισσότερο να βρεθούν οι κατάλληλες συνθήκες για ζωή όπως την ξέρουμε.
Ο αστέρας LHS 1815 είναι ήρεμος αν και ερυθρός νάνος, αλλά ακόμα και έτσι, ο εξωπλανήτης για τον οποίο μιλάμε είναι αρκετά κοντά του, με αποτέλεσμα να δέχεται κάποια εξαιρετικά σκληρή ακτινοβολία, σε μια επικίνδυνη θα λέγαμε τροχιά η οποία διαρκεί μόλις 3,1843 γήινες ημέρες.
Όταν η ομάδα χρησιμοποίησε δεδομένα από το πακέτο δεδομένων του ΔΤ Gaia για να μελετήσει την κίνηση του αστέρα - ένα συνεχιζόμενο πρόγραμμα για την χαρτογράφηση του Γαλαξία, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου με τον οποίο τα αστέρια κινούνται, στο κανονικό τους τρισδιάστατο περιβάλλον - συνειδητοποίησαν ότι έβλεπαν έναν πυκνό δίσκο .
Αυτή τη στιγμή ο αστέρας αυτός βρίσκεται πάνω από το γαλαξιακό επίπεδο. Οι υπολογισμοί της ομάδας τον τοποθετούν σε μια μέγιστη απόσταση από το γαλαξιακό επίπεδο περίπου 5.870 έτη φωτός. Πρόκειται για κάτι κάτι φοβερά ακραίο...
Όμως, έχοντας τον αστέρα LHS 1815 στην κοσμική μας γειτονιά έχουμε μια πραγματικά μεγάλη ευκαιρία. Μπορούμε να ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο σύστημα αυτό για να δούμε αν υπάρχουν άλλοι πλανήτες που μπορούν να εντοπιστούν σε τροχιά γύρω από αυτόν. Ίσως να είναι δυνατόν να προσπαθήσουμε να αναζητήσουμε ενδεχομένως κάποια ατμόσφαιρα στους πλανήτες αυτούς με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, το οποίο θα εκτοξευτεί (ελπίζουμε) προς τα τέλη του έτους.
Αυτή τη στιγμή ανακαλύφθηκε ένας εξωπλανήτης σε τροχιά γύρω από ένα αστέρα ο οποίος βρίσκεται στον πυκνό δίσκο, και το γεγονός αυτό δίνει στους αστρονόμους κάποιες παραμέτρους για την εξεύρεση άλλων τέτοιων παρόμοιων πλανητών. Μπορεί να υπάρχουν ακόμη αρκετά στοιχεία μέσα στα δεδομένα του ΔΤ TESS, τα οποία αν μπορούσαμε να τα βρούμε, θα μπορούσαν φυσικά να μελετηθούν έτσι ώστε να ανακαλυφθεί το πώς εξελίσσονται οι εξωπλανήτες σε διάφορα μέρη του Γαλαξία.
"Η έρευνα TESS μπορεί να δώσει ένα μεγάλο δείγμα πλανητών οι οποίοι διαβαίνουν μπροστά από έναν αστέρα σε κάποια αστρική γειτονιά σε ολόκληρο τον ουρανό. Όλοι οι μητρικοί αστέρες του πλανήτη είναι αρκετά φωτεινοί ώστε να κάνουν παρατηρήσιμη την RV [Radial Velocity Ελλ. ακτινική ταχύτητα - το λίκνισμα προσδιορισμού ενός πλανήτη] η οποία μετράται από την έρευνα του ΔΤ Gaia " αναφέρουν οι ερευνητές στο paper τους.
"Θα είναι μια εξαιρετική ευκαιρία να μελετήσουμε τη διαφορά στην εξέλιξη των πλανητών οι οποίοι βρίσκονται μεταξύ των πυκνών και των λιγότερο πυκνών δίσκων".
Η έρευνα έγινε δεκτή στον ιστότοπο The Astronomical Journal και είναι διαθέσιμη στο arXiv.
Πηγή: sciencealert.com
