Πλανήτες με δύο ήλιους έχουν κινήσει τη φαντασία εδώ και χρόνια, από τότε που εμφανίστηκαν σε γνωστά έργα μυθοπλασίας που διαδραματίζονται σε έναν μακρινό γαλαξία.
Και όμως, πέρα από τη λογοτεχνία και τον κινηματογράφο, το ερώτημα παραμένει: μπορούν πραγματικά να υπάρξουν δυνητικά κατοικήσιμοι πλανήτες σε διπλά αστρικά συστήματα;
Νέα έρευνα απαντά πως ναι, και μάλιστα για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, ενώ παράλληλα περιορίζει τις ελπίδες για γιγάντιους πλανήτες στο σύστημα πίσω από την παλαιότερη υπόθεση για εξωπλανήτη που είχε ποτέ διατυπωθεί.
Το ηλιακό μας σύστημα είναι ασυνήθιστο, όχι μόνο επειδή είναι το μόνο που γνωρίζουμε με ρομπότ να κινούνται ανάμεσα στους πλανήτες του.
Είναι και για αστροφυσικούς λόγους.
«Το ηλιακό μας σύστημα, με έναν μόνο αστέρα, είναι στην πραγματικότητα κάπως ασυνήθιστο. Πολλοί αστέρες έχουν αστρικούς συντρόφους», εξηγεί ο Stephen Kane, αστροφυσικός στο University of California, Riverside (UCR) και ένας από τους συντάκτες της μελέτης.
«Θα μπορούσε κανείς να φανταστεί ότι ο δεύτερος αστέρας περνά σαν πολιορκητικός κριός και κάνει αδύνατη την επιβίωση ενός πλανήτη στο μέγεθος της Γης μέσα στη ζώνη κατοικησιμότητας. Όμως αυτές οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι αυτό δεν ισχύει απαραίτητα».
Μια μεγάλη ερευνητική ομάδα από περισσότερα από δώδεκα ιδρύματα επικεντρώθηκε στο διπλό σύστημα 70 Ophiuchi (70 Oph AB), του οποίου οι δύο αστέρες είναι K νάνοι, με μάζα περίπου 88% και 73% εκείνης του Ήλιου αντίστοιχα, και πιθανότατα ηλικίας περίπου 3 δισεκατομμυρίων ετών, σύμφωνα με τους υπολογισμούς της ομάδας.
Οι πορτοκαλί K νάνοι βρίσκονται ένα σκαλί κάτω από τον Ήλιο στην αστρική κλίμακα και γι’ αυτό είναι μικρότεροι, πιο αμυδροί και πιο ψυχροί.
Αποτελούν βασικούς στόχους στην αναζήτηση κατοικησιμότητας, επειδή είναι πιο ήρεμοι και λιγότερο δραστήριοι από τους ερυθρούς νάνους και, ενδεχομένως, ζουν έως και επτά φορές περισσότερο από τον Ήλιο, με διάρκεια ζωής που φτάνει τα 70 δισεκατομμύρια χρόνια.
Το 70 Oph AB είναι ιδιαίτερα ελκυστικό, γιατί βρίσκεται στη γειτονιά μας, μόλις 16 έτη φωτός μακριά, δηλαδή τέσσερις φορές πιο μακριά από τους κοντινότερους γείτονές μας στο σύστημα Proxima Centauri.
Επίσης, είναι γνωστό ως διπλό σύστημα σχεδόν 250 χρόνια, χάρη στον William Herschel.
Η ομάδα ενσωμάτωσε πρόσφατες και αρχειακές μετρήσεις ακτινικής ταχύτητας (RV) και των δύο αστέρων, ανάμεσά τους δεδομένα από οκτώ όργανα για τον κεντρικό αστέρα, σε παρατηρήσεις που καλύπτουν έναν αιώνα.
Η μέθοδος RV είναι η δεύτερη πιο επιτυχημένη μέθοδος αναζήτησης πλανητών στο αστροφυσικό μας οπλοστάσιο και έχει οδηγήσει στην ανακάλυψη περισσότερων από 1.200 εξωπλανητών.
Η μέθοδος μετρά τις μικροσκοπικές μεταβολές στην ταχύτητα ενός αστέρα που προκαλεί η βαρυτική έλξη ενός άλλου ουράνιου σώματος, είτε πρόκειται για πλανήτη, είτε για συνοδό αστέρα, είτε για κάτι άλλο.
Καθώς ο αστέρας πλησιάζει τη Γη, το φως του γίνεται ελαφρά πιο μπλε και, στη συνέχεια, πιο κόκκινο καθώς απομακρύνεται από εμάς.
Εντυπωσιακά, οι ερευνητές πέτυχαν ακρίβεια καλύτερη από 1 μέτρο ανά δευτερόλεπτο στις μετρήσεις RV.
Για να γίνει κατανοητό, είναι σαν να περπατά κανείς ήρεμα και να επιταχύνει για να προσπεράσει έναν πεζό, ή να προσπαθεί γρήγορα να ξεφύγει από τα δελεαστικά αρώματα του τοπικού καταστήματος με ντόνατς.
Το ότι οι αστρονόμοι μπορούν να μετρούν αυτή την αλλαγή στην ταχύτητα ενός ολόκληρου αστέρα, ενός γιγάντιου πυρηνικού κλιβάνου τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά, είναι από μόνο του εντυπωσιακό.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές εισήγαγαν ψεύτικα σήματα πλανητών στα δεδομένα τους, για να δουν τι θα μπορούσαν να εντοπίσουν. Προσομοίωσαν επίσης πλανήτες με μάζα Γης σε 2.000 διαφορετικές αποστάσεις από τον κεντρικό αστέρα και παρακολούθησαν την εξέλιξή τους για 10 εκατομμύρια χρόνια.
«Υπολογίσαμε τα όρια της ζώνης κατοικησιμότητας γύρω από τον πρωτεύοντα αστέρα. Έπειτα, δοκίμασα αν ένας πλανήτης με μάζα Γης θα μπορούσε να διατηρήσει σταθερή τροχιά σε διαφορετικές αποστάσεις μέσα σε αυτή τη ζώνη», εξηγεί η Skylar D’Angiolillo, ερευνήτρια στις επιστήμες της Γης και των πλανητών στο UCR και μία από τις συντάκτριες της μελέτης.
«Αυτό που βρήκαμε είναι ότι σταθερές τροχιές είναι δυνατές μέσα στη ζώνη κατοικησιμότητας του πρωτεύοντος αστέρα. Θα περίμενε κανείς ότι ο δεύτερος αστέρας θα διατάρασσε αυτές τις τροχιές, όμως αυτό δεν συμβαίνει απαραίτητα».
Οι ερευνητές κατάφεραν επίσης να αποκλείσουν την παρουσία γιγάντιων εξωπλανητών μάζας Δία ή μεγαλύτερων γύρω από τους δύο αστέρες, έως περίπου πέντε αστρονομικές μονάδες (AU) από τον πρωτεύοντα αστέρα, δηλαδή περίπου στην απόσταση από τον Ήλιο στην οποία βρίσκεται ένας αέριος γίγαντας μάζας Δία στο δικό μας ηλιακό σύστημα.
Αυτό είναι ενδιαφέρον, γιατί το 1855 ο Βρετανός αστρονόμος William Jacob είχε ισχυριστεί ότι το 70 Oph AB είχε έναν πλανήτη, κάνοντάς το το πρώτο σύστημα στο οποίο είχε προταθεί υποψήφιος εξωπλανήτης, όπως επισημαίνουν ερευνητές του University of Michigan (U-M).
Η υπόθεση του Jacob δεν άντεξε στον έλεγχο, όμως πιο πρόσφατες μετρήσεις έδειξαν μια «ταλάντωση» που θα μπορούσε ακόμη να εξηγείται από πλανήτη στο μέγεθος του Δία.
Τελικά, όμως, αυτό το υποτιθέμενο πλανητικό σήμα φαίνεται πως οφειλόταν σε απλή αστρική δραστηριότητα, η οποία αποτελεί μεγάλο πρόβλημα για τη μέθοδο RV.
«Είναι ένας συνδυασμός απογοήτευσης και ενθουσιασμού», λέει η Yiting Li, αστρονόμος στο U-M και πρώτη συγγραφέας της μελέτης.
«Μαθαίνουμε ότι δεν υπάρχει πλανήτης στο μέγεθος του Δία, αλλά ανοίγουμε και το πιο πρόσφατο κεφάλαιο σε αυτό το ιστορικό σύστημα».
Ωστόσο, οι βραχώδεις πλανήτες παραμένουν κάτω από το όριο ανίχνευσης.
Αυτό σημαίνει, σημαντικά, ότι στο σύστημα αυτό θα μπορούσαν ακόμη να υπάρχουν πλανήτες με μάζα Γης. Οι ερευνητές μοντελοποίησαν πού είναι πιθανότερο να βρεθούν και να είναι σταθεροί, δημιουργώντας ένα πλαίσιο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για άλλα διπλά συστήματα.
Και, σύμφωνα με τη NASA, «περισσότεροι από τους μισούς αστέρες στον ουρανό έχουν έναν ή περισσότερους συντρόφους», κάτι που μπορεί να διευρύνει σημαντικά τις μελλοντικές προσπάθειες εξερεύνησης.
Ιδίως όταν αρχίσουν να λειτουργούν επόμενης, ή και μεθεπόμενης, γενιάς παρατηρήσεις, όπως το πολλά υποσχόμενο Habitable Worlds Observatory (HWO) της NASA, που σχεδιάζεται ειδικά για τη μελέτη και την απευθείας απεικόνιση ξένων κόσμων.
«Συνολικά, τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι είναι δυνατό το σύστημα 70 Oph να φιλοξενεί πλανήτες σε S-type τροχιές γύρω από τον πρωτεύοντα αστέρα, συμπεριλαμβανομένων βραχωδών πλανητών σε σταθερές τροχιές μέσα στην περιοχή της [ζώνης κατοικησιμότητας]», καταλήγουν οι ερευνητές.
«Αν τα διπλά αστρικά συστήματα μπορούν να φιλοξενήσουν πλανήτες σαν τη Γη, το 70 Oph είναι ένα από τα καλύτερα μέρη για αναζήτηση».
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal.
Το παρόν κείμενο δημιουργήθηκε με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης.
