Archiwum miesięczne | tylkoastronomia.pl - kosmos bliski i daleki jak na dłoni

Ziemia znajduje się w systemie, który zawiera tylko jedną gwiazdę. Jednak w kosmosie istnieją również układy wielogwiezdne. Astronomowie odkryli właśnie egzoplanetę, która posiada aż trzy słońca.

Międzynarodowy zespół badawczy namierzył nową planetę z pomocą teleskopu kosmicznego TESS. Obiekt o nazwie LTT 1445Ab znajduje się około 22,5 lat świetlnych od nas i krąży wokół czerwonego karła. Jeden pełny obrót wokół tej gwiazdy zajmuje jej ponad 5 dni. Jednak w skład tego systemu wchodzą łącznie aż trzy gwiazdy i wszystkie są czerwonymi karłami.

Źródło: NASA/JPL-Caltech

Naukowcy zakładają, że w ciągu dnia, z powierzchni tej egzoplanety widać trzy słońca jednocześnie – jedno znajduje się stosunkowo blisko, a dwa pozostałe są nieco oddalone. Jak wynika z przeprowadzonych obliczeń, LTT 1445Ab jest o około 35% większa od Ziemi, a jej masa jest 8,4 raza większa. Odkryta planeta skalista orbituje dość blisko czerwonego karła, a temperatura na powierzchni może sięgać 155 stopni Celsjusza.

Naukowcy zakładają, że w takich warunkach, życie bakteryjne ma raczej niewielkie szanse na przetrwanie, choć pewności oczywiście nie ma. Mimo tego, astronomowie chcą prowadzić dalsze obserwacje, aby ustalić, czy egzoplaneta LTT 1445Ab posiada atmosferę. W tym celu posłużą się najnowocześniejszym Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba, który powinien trafić na orbitę w 2021 roku.

Supernowa jest eksplozją, która kończy życie gwiazdy. Jednak astronomowie odkryli trzy gwiazdy, które w jakiś sposób przetrwały te katastrofalne wybuchy. Badacze nie mają pojęcia, dlaczego tak się dzieje. Pojawiają się propozycje, aby uznać je jako nową klasę gwiazd.

Pierwszą gwiazdę-zombie, zwaną LP 40-365, odkryto w 2017 roku. Kolejne trzy podobne gwiazdy, które zidentyfikowano podczas najnowszych badań, mogą mieć wiele wspólnego z obiektem LP 40-365, w tym stosunkowo duży rozmiar i niewielką masę.

Z dokonanych obserwacji wynika, że odkryte gwiazdy J1603−6613, J1825−3757 oraz J0905+2510, podobnie jak LP 40-365, są częściowo spalonymi białymi karłami, które przeżyły stosunkowo słabe eksplozje supernowych typu Iax. Nowo odkryte gwiazdy-zombie posiadają atmosfery, składające się głównie z neonu, tlenu i magnezu, co wzmacnia przypuszczenia, że przetrwały wybuchy.

„Uciekające gwiazdy”, lub gwiazdy-zombie, które są postrzegane jako nowa klasa obiektów tego typu, pozostają dla nas tajemnicą. Nie znamy ich wieku i wciąż tak naprawdę nie wiemy, w jaki sposób przetrwały eksplozje supernowych i dlaczego były to słabe wybuchy. Tylko poszukiwania podobnych gwiazd i ich dogłębna analiza pozwolą zrozumieć to specyficzne zjawisko.

Mars ma dwa naturalne satelity, Deimos i Fobos. Drugi z wymienionych księżyców orbituje bliżej planety, niż jakikolwiek inny księżyc w Układzie Słonecznym, co sprawia, że coraz bardziej realny jest jego rozpad.

Fobos coraz bardziej zbliża się do Marsa. Nie dziwi więc fakt, że ma to wpływ na siłę przyciągania grawitacyjnego między Czerwoną Planetą a jej księżycem. Wraz ze zwiększonym przyciąganiem, siły wywierane na Fobosa wzrastają, a to dosłownie rozrywa go na strzępy.

Powierzchnia księżyca pokryta jest obecnie dziwnymi liniami, które według naukowców są "rozstępami", powstającymi w wyniku sił pływowych, wywieranych przez orbitę Marsa. Jeśli rozpad Fobosa będzie postępował w obecnym tempie, to księżyc może zostać zniszczony w ciągu najbliższych kilku milionów lat, co doprowadzi do powstania pierścienia planetarnego wokół Marsa.

Czy moglibyśmy uratować Fobosa przed pozornie nieuniknionym zniszczeniem? Teoretycznie byłoby to możliwe, ale czy naprawdę warto próbować? Przy szerokości zaledwie 22 kilometrów, Fobos byłby o wiele łatwiejszy do manipulowania niż inne księżyce w Układzie Słonecznym.

Do osiągnięcia tego celu potrzebny byłby jednak silnik strumieniowy, niemal takich rozmiarów jak budynek Empire State Building, wypełniony paliwem rakietowym. Nie trzeba chyba nikogo przekonywać, że byłaby to niezwykle kosztowna akcja, marnotrawiąca nasze ziemskie zasoby. Prawdopodobnie najlepszą opcją jest więc po prostu pozwolić naturze zrobić swoje.

Ziemia to jedyne znane nam miejsce, na którym istnieje życie. Jednak biorąc pod uwagę wielkość obserwowalnego Wszechświata, istnieje ogromne prawdopodobieństwo, że nie jesteśmy sami. Wyniki poprzednich badań wskazują, że życie może przemieszczać się za pośrednictwem asteroid lub komet. Teraz naukowcy ustalili, że rozprzestrzenianie się życia po całej Drodze Mlecznej jest wysoce prawdopodobne.

Przemieszczanie się życia jest możliwe – przynajmniej w układzie planetarnym. Dlatego też naukowcy przed misją sterylizują statki kosmiczne, aby uniknąć zanieczyszczenia innych planet przez ziemskie bakterie. W rzeczywistości nie mamy nawet pewności, czy nie dostarczyliśmy już przypadkiem bakterii na Księżyc lub na Marsa.

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda postanowili sprawdzić, czy panspermia jest możliwa na skalę galaktyczną. Przeprowadzone obliczenia sugerują istnienie nawet 10 bilionów obiektów wielkości asteroidy, które mogą przenosić życie po Drodze Mlecznej. Ustalono również, że nawet 100 milionów ciał niebieskich wielkości Enceladusa, księżyca Saturna o szerokości 500 km, oraz tysiąc obiektów wielkości Ziemi może zawierać życie lub materiał prebiotyczny.

Zespół skupił się również na centrum Drogi Mlecznej, gdzie znajduje się supermasywna czarna dziura, która może dosłownie wyrzucać ciała niebieskie w różne regiony naszej galaktyki. Biorąc pod uwagę wiele czynników, w tym różne prędkości obiektów o różnej wielkości oraz prawdopodobieństwie ich przechwycenia przez siły grawitacji innych gwiazd, naukowcy doszli do wniosku, że panspermia w obszarze Drogi Mlecznej jest możliwa.

Obliczenia wskazują na istnienie bilionów ciał niebieskich, które zawierają życie i przemieszczają się przez przestrzeń kosmiczną w naszej galaktyce. Zdaniem naukowców, gwiazdy mają największą szansę na przechwycenie obiektów przemieszczających się z prędkością od 10 do 100 km/s.

Oczywiście powyższe badanie ma charakter czysto hipotetyczny. Przy obecnym rozwoju technologicznym, ludzkość może poszukać życia na Księżycu, na Marsie, ewentualnie też na księżycach Jowisza i Saturna oraz na asteroidach, lecz tylko w obrębie Układu Słonecznego. Minie jeszcze wiele lat, zanim będziemy w stanie poszukiwać życia bakteryjnego na egzoplanetach.

Zespół astronomów zbadał niezwykłą egzoplanetę, która jest hybrydą Ziemi i Neptuna. Z pomocą kosmicznych teleskopów Hubble'a i Spitzera udało się ustalić, że planeta posiadająca duży skalisty rdzeń zawiera atmosferę, składającą się głównie z wodoru i helu.

Gliese 3470 b orbituje wokół czerwonego karła Gliese 3470, który znajduje się w gwiazdozbiorze Raka. Planeta ma około 12,6 masy Ziemi. Dla porównania, masa Neptuna to około 17 mas Ziemi. Dzięki misji Kosmicznego Teleskopu Keplera wiemy, że w kosmosie jest wiele egzoplanet w takim zakresie masy, jednak dotychczas jeszcze ani razu nie mieliśmy okazji zbadać ich atmosfery.

Dzięki połączonej pracy kosmicznych teleskopów Hubble'a i Spitzera, astronomowie przeprowadzili badania spektroskopowe i ustalili skład atmosfery egzoplanety Gliese 3470 b. Okazało się, że zawiera ona głównie wodór i hel i jest pozbawiona cięższych pierwiastków. Z tego powodu, naukowcy twierdzą, że Gliese 3470 b bardziej przypomina gwiazdę, niż planetę.

Źródło: NASA/ESA/L. Hustak (STScI)

Fotosfera Słońca składa się w około 73% z wodoru, a resztę stanowi hel, nie wliczając tlenu, neonu, żelaza i węgla. Jowisz i Saturn, dwa gazowe olbrzymy, zawierają głównie wodór i hel, a także inne związki, takie jak metan i amoniak, wraz z cięższymi pierwiastkami. Tymczasem w atmosferze egzoplanety Gliese 3470 b, związki te są praktycznie nieobecne.

Przypuszcza się, że Gliese 3470 b była początkowo niewielkim skalistym obiektem, umieszczonym w środku dysku protoplanetarnego, mniej więcej w czasie gdy uformowała się gwiazda. Atmosfera planety mogła utworzyć się z tego samego pierwotnego materiału, z którego uformował się czerwony karzeł. To wyjaśniałoby, dlaczego w atmosferze egzoplanety, oprócz wodoru i helu, brakuje cięższych pierwiastków.

Możliwe, że Gliese 3470 b nie przybrała rozmiaru planet gazowych, ponieważ gwiazda rosła znacznie szybciej, a dysk rozpraszał się, więc pozostała na takim etapie rozwoju. Oczywiście są to tylko przypuszczenia, które być może zostaną potwierdzone dzięki przyszłemu Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba.

Zgodnie z współczesnymi założeniami, każda duża galaktyka posiada w swoim centrum supermasywną czarną dziurę. O ile nam wiadomo, czarne dziury powstają w wyniku grawitacyjnego zapadnięcia się masywnych gwiazd. Jednak wyjaśnienie to nie pasuje do wszystkich przypadków.

Hipoteza dotycząca zapadania się gwiazd dobrze tłumaczy istnienie większości czarnych dziur. Gdy gwiazda o masie co najmniej pięciokrotnie większej od Słońca zaczyna pod koniec swojego życia tracić paliwo, zapada się i eksploduje, zamieniając się w czarną dziurę. Astrofizycy uważają, że supermasywne czarne dziury powstają właśnie w ten sposób i osiągają gigantyczne rozmiary w wyniku pożerania materii.

Jednak we Wszechświecie istnieją supermasywne czarne dziury, których powstania naukowcy nie potrafią zrozumieć. Przykładowo w 2017 roku, astronomowie odkryli supermasywną czarną dziurę o masie 800 milionów mas Słońca, która w pełni uformowała się zaledwie 690 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Badacze nie wiedzą, jak obiekt ten mógł urosnąć do takich rozmiarów w tak krótkim czasie we wczesnym Wszechświecie. Co więcej, w marcu 2019 roku odkryto kolejne 83 starożytne supermasywne czarne dziury, a wiele z nich posiada masę miliard razy większą od Słońca.

Wspomniana wcześniej hipoteza nie pozwala wyjaśnić powstania najstarszych supermasywnych czarnych dziur, więc naukowcy zaczęli szukać alternatywnego rozwiązania. Zespół z Uniwersytetu Zachodniego Ontario opracował nową hipotezę, zwaną bezpośrednim zapadnięciem, która głosi, że starożytne supermasywne czarne dziury tworzyły się bardzo szybko w bardzo krótkim czasie, po czym nagle przestały rosnąć.

Wykonany przez naukowców model matematyczny wskazuje na tzw. granicę Eddingtona, która określa równowagę między zewnętrzną siłą promieniowania gwiazdy a wewnętrzną siłą grawitacji. Zgodnie z zaprezentowaną hipotezą, starożytne supermasywne czarne dziury mogły nieco przekraczać tę granicę, a zatem znacznie szybciej przybierały na masie, a następnie, z powodu promieniowania wytwarzanego przez inne gwiazdy i czarne dziury, ich wzrost zatrzymał się.

Powyższe wyjaśnienie rzuca nowe światło na powstanie supermasywnych czarnych dziur we wczesnym Wszechświecie. Astrofizycy dotychczas nie potrafili znaleźć wyjaśnienia dla obecności tak masywnych obiektów kosmicznych w bardzo młodym Wszechświecie. Oczywiście jest to tylko hipoteza, której należy dokładniej się przyjrzeć.