Mezinárodní skupina astronomů pomocí dat z kosmického dalekohledu Kepler objevila nejstarší známý planetární systém v galaxii - 11 miliard let starý systém pěti skalnatých planet, které jsou všechny menší než Země. Tým tvrdí, že tento objev naznačuje, že planety velikosti Země se utvořily v průběhu většiny 13,8 miliardileté historie vesmíru, což zvyšuje možnost existence antického života - a potenciálně pokročilého inteligentního života - v naší galaxii.
"Skutečnost, že se v galaxii již před 11 miliardami let tvořily skalnaté planety, naznačuje, že obyvatelné planety podobné Zemi se pravděpodobně vyskytují velmi dlouho, mnohem déle, než je věk naší sluneční soustavy," řekl Dr. Travis Metcalfe, Senior Research Scientist Space Science Institute, který byl součástí týmu používajícího k určení věku hvězdy jedinečnou metodu asteroseismologie.
Hvězda, pojmenovaná Kepler-444, je asi o 25 procent menší než naše Slunce a je 117 světelných let od Země. Systém pěti známých planet je velmi kompaktní a všech pět planet obíhá mateřskou hvězdou za méně než 10 dní nebo do 0:08 AU, což je zhruba jedna pětina velikosti orbity Merkuru.
"Hvězda je o něco chladnější než Slunce (kolem 5000 K na povrchu, ve srovnání s 5800 K)," řekl Metcalfe pro časopis Space Magazine, "ale očekává se, že planety v tomto systému budou stále vysoce ozářené a nehostinné k životu," málo k žádné atmosféře.
Tým ve svém příspěvku napsal, že obyvatelná zóna systému leží 0:47 AU od mateřské hvězdy, takže všechny planety obíhají dobře uvnitř k vnitřnímu okraji „Goldilocks zóny“ Kepler-444.
Tým byl veden Tiago Campante, výzkumný pracovník na University of Birmingham ve Velké Británii.
Planety byly nalezeny analýzou čtyřletých Keplerových dat, protože kosmická loď měla během Keplerovy aktivní mise téměř nepřetržitá pozorování Kepler-444. Kosmický dalekohled provedl vysoce přesné měření změn jasu hvězd ve svém zorném poli. Když planety procházejí před jejich hvězdami, dochází k drobným změnám jasu.
Tranzitní signály naznačovaly pět planet obíhajících kolem Kepler-444, ačkoli tato hvězda má binární společníka, M-trpaslíka, a bylo únavným procesem škádlit všechna data, aby určil, co jsou planety a ne jiné hvězdy, a také které hvězdy planety obíhaly.
Metcalfe prohlásil, že úkolem „validace“ planet vyloučením všech dalších „falešně pozitivních“ scénářů je pro Keplerovy cíle vždy velká výzva.
K přímému měření přesného věku hvězdy však byla použita asteroseismologie. Asteroseismologie nebo hvězdná seismologie v podstatě poslouchá hvězdu měřením zvukových vln. Zvukové vlny putují do hvězdy a přinášejí informace zpět na povrch. Vlny způsobují oscilace, které Kepler pozoruje jako rychlé blikání jasu hvězdy.
Jak to může pomoci určit věk hvězdy?
"Jak hvězda stárne, přeměňuje vodík na jádro hélia," řekl Metcalfe e-mailem. "Tím se mění průměrná hustota hvězdy v čase a asteroseismologie poskytuje velmi přesné měření průměrné hustoty (z pravidelného rozestupu jednotlivých kmitočtů kmitočtu)."
Metcalfe uvedl, že v tomto případě je nejistota ohledně věku hvězdy (a tedy planet, které se tvořily v podstatě současně) pouze 9%, ve srovnání s typickou nejistotou 30–50% z jiných metod založených na rotaci (gyrochronologie) nebo jiné vlastnosti hvězdy.
Tým ve své práci také poznamenal, že toto zjištění může také pomoci určit začátek éry formace planety.
"Myslím, že tento systém nás má hodně co učit o formování planety a dlouhodobém vývoji planetárních systémů," řekla Darin Ragozzine, profesorka na Floridském technologickém institutu a členka objevového týmu, který se specializuje na multi-transiting systémy. "S věkem 11,2 miliardy let to znamená, že tento systém vznikl téměř na začátku věku vesmíru."
Tým napsal, že toto zjištění naznačuje, že malé planety Země se mohly snadno vytvořit v raných epochách v historii vesmíru, i když byly kovy vzácnější.
"V době, kdy se Země utvořila, byla tato hvězda a její planetární systém již starší, než je dnes naše planeta," řekl Ragozzine pro časopis Space. "Nevíme s jistotou, jestli tento systém zůstal stejný po celou dobu, ale je úžasné si myslet, že malá vnitřní planeta obešla hvězdu asi bilionkrát!"
Chcete-li se dozvědět více o asteroseismologii, podívejte se na web s názvem Projekt bledě modré tečky. Metcalfe založil neziskovou organizaci, která má pomoci získat prostředky na výzkum pro Kepler Asteroseismic Science Consortium. Projekt Bledě modrá tečka umožňuje lidem adoptovat hvězdu na podporu asteroseismologie, protože na asteroseismologii není financování NASA.
"Hodně odborných znalostí v této oblasti existuje v Evropě a nikoli v USA, takže opatření na úsporu nákladů NASA zadala tento konkrétní výzkum pro misi Kepler externě," řekl Metcalfe, "a NASA nemůže financovat výzkumné pracovníky v jiných zemích."
Metcalfe dodal, že program „adopt a star“ podporoval asterosovou analýzu Kepler-444, „určování přesného věku, díky kterému je tento starověký planetární systém tak zajímavý ... Toto soukromé financování od občanů z celého světa je neocenitelným zdrojem pro usnadnění našeho výzkumu. a podporují úžasné objevy, jako je tento. “
Tento výzkum můžete pomoci přijetím jedné z Keplerových hvězd nebo planetárních systémů.
Tento výzkum byl dnes zveřejněn v Astrophysical Journal.
Příspěvek týmu je nazván „Starověký extrasolarní systém s pěti planetami pod zemí“.
