У ясну ніч, і коли світлове забруднення не є серйозним фактором, погляд у небо - захоплюючий досвід. У таких випадках, як легко, може бути здутий великою кількістю зірок там. Але, звичайно, те, що ми можемо побачити в будь-яку ніч, - це лише частина кількості зірок, яка насправді існує в нашій Галактиці.
Що ще більше вражає те, що більшість цих зірок мають власну систему планет. Деякий час астрономи вважали, що це так, і, як видається, тривають дослідження, що підтверджують це. І це, природно, викликає питання, скільки планет там? Тільки в нашій галактиці, безумовно, мають бути мільярди!
Кількість планет на зірку:
Щоб справді відповісти на це питання, нам потрібно розчавити деякі цифри і врахувати деякі припущення. По-перше, незважаючи на відкриття тисяч позасонячних планет, Сонячна система все ще є єдиною, яку ми глибоко вивчили. Отже, може бути, що наша система має більше зіркових систем, ніж інші, або що наше Сонце має частину планет, які мають інші зірки.
Тож припустимо, що вісім планет, які існують у нашій Сонячній системі (не враховуючи карликових планет, кентаврів, KBO та інших більших тіл), є середнім. Наступним кроком буде множення цього числа на кількість зірок, які існують у Чумацькому Шляху.
Кількість зірок:
Щоб було зрозуміло, фактична кількість зірок у Чумацькому Шляху є предметом певної суперечки. По суті, астрономи змушені робити оцінки через те, що ми не можемо побачити Чумацький Шлях ззовні. А враховуючи, що Чумацький Шлях має форму забороненого спірального диска, нам важко бачити з одного боку на інший - завдяки світловим втручанням від його багатьох зірок.
Як результат, оцінки того, скільки зірок налічується, обчислюються масою нашої галактики, і оцінки того, скільки цієї маси складається з зірок. На основі цих розрахунків вчені підрахували, що Чумацький Шлях містить від 100 до 400 мільярдів зірок (хоча деякі вважають, що їх може бути аж трильйон).
Виконуючи математику, можна сказати, що галактика Чумацький Шлях має в середньому від 800 мільярдів до 3,2 трильйона планет, за деякими оцінками це число дорівнює 8 трлн! Однак для того, щоб визначити, скільки саме з них мешкають, нам необхідно врахувати кількість екзопланет, виявлених до цього часу, для аналізу вибірки.
Житлові екзопланети:
Станом на 13 жовтня 2016 року астрономи підтвердили наявність 3 397 екзопланет зі списку 4696 потенційних кандидатів (які були виявлені між 2009 та 2015 роками). Деякі з цих планет спостерігали безпосередньо, в процесі, відомому як пряме зображення. Однак переважна більшість було виявлено опосередковано методом променевої швидкості або транзиту.
У випадку з першою існування планет робиться на основі гравітаційного впливу, який вони мають на свою материнську зірку. По суті, астрономи вимірюють, наскільки зірка рухається вперед-назад, щоб визначити, чи є у неї система планет і наскільки вона масивна. У випадку транзитного методу планети виявляються, коли вони проходять безпосередньо перед зіркою, внаслідок чого вона тьмяніє. Тут розмір і маса оцінюються виходячи з рівня затемнення.
У ході своєї місії місія Кеплера спостерігала близько 150 000 зірок, які під час своєї початкової чотирирічної місії складалися переважно з зірок М класу. Також відомі як червоні карлики, цих зірок низької маси, що мають меншу освітленість, важче спостерігати, ніж наше власне Сонце.
З цього часу Кеплер вступив у нову фазу, також відому як місія K2. Під час цього етапу, який розпочався в листопаді 2013 року, Кеплер змістив свою увагу, щоб спостерігати більше за способом зірок K- та G-класу - які майже такі ж яскраві та гарячі, як і наше Сонце.
Відповідно до недавнього дослідження Науково-дослідного центру NASA Еймса, Кеплер виявив, що близько 24% зірок класу М можуть містити планети розміру Землі (тобто ті, які менші ніж у 1,6 рази перевищують радіус Землі). Виходячи з кількості зірок класу М у галактиці, одна лише представляє близько 10 мільярдів потенційно мешканців Землі.
Тим часом, аналіз фази К2 свідчить про те, що приблизно на чверть більших зірок, що обстежуються, також може мати планету розміру Землі, що обертається в межах своїх мешканців. У сукупності зірки, які спостерігали Кеплер, становлять близько 70% тих, що виявляються в Чумацькому Шляху. Тож можна підрахувати, що в нашій галактиці буквально є десятки мільярдів потенційно мешканців планети.
У найближчі роки будуть запущені нові місії, як космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) та транзитний супутник обстеження екзопланет (TESS). Ці місії зможуть виявити менші планети на орбітах слабших зірок і, можливо, навіть визначити, чи є життя на будь-якій з них.
Як тільки ці нові місії розпочнуться, ми отримаємо кращі оцінки розміру та кількості планет, які обертаються навколо типової зірки, і ми зможемо скласти кращі оцінки лише багатьох планет, які є в галактиці. Але до цього часу цифри все ще обнадіюють, оскільки вони свідчать про те, що шанси на позаземний інтелект високі!
Ми написали багато статей про галактики для космічного журналу. Ось скільки зірок у Чумацькому Шляху ?, Скільки планет у Сонячній системі ?, Що таке позасонячні планети ?, Планети, що рясніють навколо рясних червоних карликових зірок, дослідження, життя після кеплера: майбутні місії екзопланети.
Якщо вам потрібна додаткова інформація про галактики, перегляньте випуски новин Hubblesite про галактики і ось наукову сторінку НАСА про галактики.
Ми також зафіксували епізод "Астрономічної ролі про галактики" - Епізод 97: Галактики.
Джерела:
- Вікіпедія - Галактика Чумацького Шляху
- НАСА Exoplanet AArchive
- НАСА - Чумацькі Шляхи 100 мільярдів планет
- НАСА - Скільки зірок у Чумацькому Шляху
- HubbleSite - Чумацький Шлях містить щонайменше 100 мільярдів планет відповідно до опитування
