В ясна нощ и когато светлинното замърсяване не е сериозен фактор, погледът към небето е спиращо дъха преживяване. В такива случаи е лесно да бъдете взривени от големия брой звезди. Но разбира се, това, което можем да видим във всяка дадена нощ, е само част от броя на звездите, които действително съществуват в нашата Галактика.
Още по-изумителното е схващането, че по-голямата част от тези звезди имат собствена система от планети. От известно време астрономите вярват, че това е така, и се появяват текущи изследвания, които го потвърждават. И това естествено повдига въпроса, само колко планети са там? Само в нашата галактика сигурно трябва да има милиарди!
Брой планети на звезда:
За да отговорим наистина на този въпрос, трябва да съкратим някои числа и да вземем предвид някои предположения. Първо, въпреки откриването на хиляди извън слънчеви планети, Слънчевата система все още е единствената, която сме проучили задълбочено. Така че може да се окаже, че нашата притежава повече звездни системи от другите, или че нашето Слънце има част от планетите, които правят другите звезди.
Така че нека приемем, че осемте планети, които съществуват в нашата Слънчева система (без да се вземат предвид планетите джуджета, кентаври, KBO и други по-големи тела) представляват средно ниво. Следващата стъпка ще бъде да се умножи това число по количеството звезди, които съществуват в Млечния път.
Брой звезди:
За да бъде ясно, действителният брой звезди в Млечния път е обект на спор. По същество астрономите са принудени да правят оценки поради факта, че не можем да гледаме Млечния път отвън. И като се има предвид, че Млечният път е във формата на преграден спираловиден диск, за нас е трудно да видим от едната страна на другата - благодарение на светлинната намеса от многобройните му звезди.
В резултат на това оценките за това колко звезди има, се свеждат до изчисления на масата на нашата галактика и оценки каква част от тази маса е съставена от звезди. Въз основа на тези изчисления учените изчисляват, че Млечният път съдържа между 100 и 400 милиарда звезди (макар че някои смятат, че може да има толкова трилион).
Като правим математиката, можем след това да кажем, че галактиката Млечен път има средно между 800 милиарда и 3,2 трилиона планети, като според някои оценки този брой е висок 8 трилиона! Въпреки това, за да определим колко от тях са обитаеми, трябва да вземем предвид броя на откритите досега екзопланети за анализ на пример.
Обитаеми екзопланети:
Към 13 октомври 2016 г. астрономите потвърдиха присъствието на 3 397 екзопланети от списък с 4696 потенциални кандидати (които бяха открити между 2009 и 2015 г.). Някои от тези планети са наблюдавани директно, в процес, известен като директно изображение. По-голямата част от тях обаче са засечени индиректно по метода на радиална скорост или транзит.
В случая на първите съществуването на планети се прави въз основа на гравитационното влияние, което оказват върху родителската им звезда. По същество астрономите измерват колко звездата се движи напред-назад, за да определят дали има система от планети и колко те са масивни. В случая на транзитния метод планетите се откриват, когато преминават директно пред звездата си, което води до затъмняване. Тук размерът и масата се оценяват въз основа на нивото на затъмняване.
В хода на своята мисия мисията Kepler е наблюдавала около 150 000 звезди, които по време на първоначалната си четиригодишна мисия се състоят предимно от звезди от М клас. Известни още като червени джуджета, тези звезди с ниска маса с по-ниско осветеност са по-трудни за наблюдение от нашето собствено Слънце.
От това време Кеплер навлезе в нова фаза, известна още като мисия К2. По време на тази фаза, която започна през ноември 2013 г., Kepler измества фокуса си, за да наблюдава повече по пътя на звездите от клас K и G - които са почти толкова ярки и горещи като нашето Слънце.
Според скорошно проучване на NASA Ames Research Center, Kepler открива, че около 24% от звездите от клас М могат да прибират потенциално обитаеми планети с размер на Земята (т.е. тези, които са по-малки от 1,6 пъти по-големи от радиуса на Земята). Въз основа на броя звезди от М клас в галактиката, това само представлява около 10 милиарда потенциално обитаеми, подобни на Земята светове.
Междувременно анализите на фазата на К2 показват, че около една четвърт от изследваните по-големи звезди също могат да имат планета с размер Земя в орбита в обитаемите им зони. Взети заедно, звездите, наблюдавани от Кеплер, съставляват около 70% от тези, открити в Млечния път. Така че може да се прецени, че в нашата галактика има буквално десетки милиарди потенциално обитаеми планети.
В следващите години ще стартират нови мисии, като космическия телескоп James Webb (JWST) и транзитиращия сателит за изследване на екзопланетите (TESS). Тези мисии ще бъдат в състояние да открият по-малки планети, обикалящи около орбитални звезди и може би дори да определят дали има живот на някоя от тях.
След като започнат тези нови мисии, ще имаме по-добри оценки за размера и броя на планетите, които обикалят около типична звезда, и ще можем да измислим по-добри оценки за много планети, които има в галактиката. Но дотогава числата все още са обнадеждаващи, тъй като показват, че шансовете за извънземно разузнаване са високи!
Написахме много статии за галактики за Space Magazine. Ето колко звезди има в Млечния път ?, Колко планети има в Слънчевата система? Какво представляват извън слънчевите планети?
Ако искате повече информация за галактиките, проверете новините на Hubblesite за галактиките и ето научната страница на НАСА за галактиките.
Записали сме и епизод от Астрономически роли за галактиките - Епизод 97: Галактики.
Източници:
- Уикипедия - Галактиката на Млечния път
- НАСА Exoplanet AArchive
- НАСА - Млечните пътища 100 милиарда планети
- НАСА - Колко звезди по Млечния път
- HubbleSite - Млечният път съдържа най-малко 100 милиарда планети според проучването
