Miten ja milloin ensimmäiset planeetat muodostivat maailmankaikkeutemme?

Tutkiessaan metallin köyhiä tai hyvin vanhoja tähtiä astronomit löysivät yhden vanhimmista tähän mennessä tunnetuista planeettajärjestelmistä. Tähtitieteilijät toivovat voivansa käyttää tätä järjestelmää ymmärtääkseen miten ja milloin ensimmäiset planeetat muodostivat maailmankaikkeutemme.


Maaliskuun lopussa 2012 eurooppalaiset tähtitieteilijät ilmoittivat löytäneensä planeettajärjestelmän ametalli köyhätähti, eli tähti, joka sisältää pääasiassa vetyä ja heliumia, kaksi ainesosaa, joiden uskotaan olleen läsnä alkuräjähdyksessä. Toisin sanoen tämä tähti ja sen kaksi Jupiter-kokoista planeettaa näyttävät selviytyneen äärimmäisen varhaisesta maailmankaikkeudesta. Tähti on HIP 11952, eikä se ole ainoa hyvin vanha planeetta, jolla tiedetään olevan planeettoja. Mutta arviolta 12,8 miljardin vuoden ikäisenä tämä eksoplaneettajärjestelmä on yksi vanhimmista tähän mennessä tunnetuista järjestelmistä.

Taiteilijan käsitys metallin köyhästä ja hyvin muinaisesta tähdestä HIP 11952 ja sen kahdesta planeetasta. Miten planeetat muodostuivat varhaisessa maailmankaikkeudessa? Ja milloin ensimmäiset planeetat syntyivät? Kuva: Timotheos Samartzidis


HIP 11952 sijaitsee valaan Cetus-tähdistön suunnassa noin 375 valovuoden etäisyydellä Maasta. Sen planeettojen HIP 11952b ja HIP 11952c kiertorata -ajat ovat 290 ja 7 päivää.

Tiedämme, että nämä eivät ole planeettamme kaltaisia ​​planeettoja. Aurinkomme on ainakin toisen sukupolven tähti. Mistä tiedämme? Tiedämme, koska aurinko ja maa ja kaikki ympärillämme maapallolla, myös oma kehomme, sisältävät kemiallisia alkuaineita, jotka ovat raskaampia (monimutkaisempia) kuin vety ja helium. Kaikkien vetyä ja heliumia raskaampien kemiallisten alkuaineiden uskotaan muodostuneentähtien sisällä, ydinfuusioprosessin kautta, joka mahdollistaa tähtien loistamisen. Nämä elementit taimetallitvapautui avaruuteen supernovapurkausten kautta. Se on 'me olemme tähtijuttuja' -idea, jonka Carl Sagan suositteli muutama vuosikymmen sitten ja joka edelleen kuuntelee niin monia. Sagan sanoi myös:

Olemme maailmankaikkeuden tapa tuntea itsensä.




Yllä olevassa videossa Sagan puhuu maailmankaikkeudesta, jonka tunnemme parhaiten: maapallostamme, omasta aurinkokunnastamme, muista toisen tai kolmannen sukupolven tähdistä, jotka sijaitsevat suhteellisen lähellä meitä avaruudessa. HIP 11952 -järjestelmä ei ole kuin nämä tutut tähdet ja planeetat. Sen sijaan järjestelmä on jäänne paljon aiemmasta maailmankaikkeuden aikakaudesta.

Ja niin tähtitieteilijät haluavat käyttää näitä planeettoja ja niiden tähteä HIP 11952 ymmärtääkseen tuon varhaisen maailmankaikkeuden ajan, esimerkiksi 13 miljardia vuotta sitten. Uskomme esimerkiksi tietävämme, miten maapallomme kaltaiset planeetat muodostuvat. Uskomme, että ne muodostuvat valtavista pyörivistä kaasu- ja pölypilvistä, jotka pyörivät tähden ympärillä. Oletettavasti ensimmäiset planeetat muodostuivat suunnilleen samalla tavalla, mutta kukaan ei voi olla varma. Myös,kunsyntyivätkö ensimmäiset planeetat? Planeettajärjestelmä HIP 11952 saattaa auttaa tähtitieteilijöitä löytämään vastauksia näihin kysymyksiin.

Nämä tähtitieteilijät löysivät planeetat HIP 11952: n ympäriltä suorittaessaan tutkimusta, joka kohdistui erityisesti metallia köyhiin tähtiin. He sanovat, että tällaisen tähden ympärillä olevien planeettojen pitäisi olla erittäin harvinaisia. Veronica Roccatagliata Münchenin yliopiston observatoriosta oli planeettakyselyn päätutkija. Hän sanoi aLehdistötiedote:

Vuonna 2010 löysimme ensimmäisen esimerkin tällaisesta metallin köyhästä järjestelmästä, HIP 13044. Silloin ajattelimme, että se voisi olla ainutlaatuinen tapaus; nyt näyttää siltä, ​​että metalli-köyhien tähtien ympärillä saattaa olla enemmän planeettoja kuin odotettiin.


Anna Pasquali Heidelbergin yliopiston tähtitieteen keskuksesta, paperin kirjoittaja, lisäsi:

Haluaisimme löytää ja tutkia lisää tällaisia ​​planeettajärjestelmiä. Sen avulla voimme tarkentaa teorioita planeettojen muodostumisesta. HIP 11952: n planeettojen löytäminen osoittaa, että planeettoja on muodostunut koko maailmankaikkeutemme elämän ajan.

Bottom line: Tutkiessaan metallia köyhiä tai hyvin vanhoja tähtiä eurooppalaiset tähtitieteilijät löysivät yhden tähän mennessä tunnetuimmista planeettajärjestelmistä. HIP 11952: llä tiedetään nyt olevan kaksi Jupiter-kokoista planeettaa. Järjestelmän uskotaan olevan noin 12,8 miljardia vuotta vanha. Tähtitieteilijät toivovat voivansa käyttää tätä järjestelmää ymmärtääkseen miten ja milloin ensimmäiset planeetat muodostivat maailmankaikkeutemme.

Stéphane Udry: Todisteita miljardeista kallioisista, asumiskelpoisista planeetoista galaksissamme


Tähtitieteilijöiden mukaan Linnunradalla on 100 miljardia planeettaa