Τα περισσότερα άστρα του Γαλαξία μας είναι μονά κι όχι διπλά

Πηγή: Aστροφυσικό Kέντρο Χάρβαρντ, 6 Φεβρουαρίου 2006

Οι αστρονόμοι μέχρι τώρα υποστήριζαν ότι τα περισσότερα συστήματα άστρων μέσα στο Γαλαξία είναι πολλαπλά, αποτελούνται δηλαδή από δύο ή και περισσότερα άστρα, που βρίσκονται σε τροχιά το ένα γύρω από το άλλο. Αυτή όμως η άποψη είναι λάθος. Μια νέα μελέτη από τον Charles Lada του Αστροφυσικού Κέντρου Σμιθσόνιαν στο Χάρβαρντ (CfA) αποδεικνύει ότι τα περισσότερα συστήματα άστρων αποτελούνται από μοναχικά αστέρια, όπως και ο ήλιος μας. Επειδή οι πλανήτες είναι πιθανώς ευκολότερο να σχηματιστούν γύρω από μονά αστέρια, οι πλανήτες επίσης μπορούν να είναι πιο συνηθισμένοι από όσο νομίζαμε προηγουμένως.

Παρόλο που οι αστρονόμοι από καιρό ήξεραν ότι τα ογκώδη, φωτεινά αστέρια, συμπεριλαμβανομένων και αστεριών σαν τον ήλιο μας, συχνότερα βρίσκονται να είναι μέλη πολλαπλών αστρικών συστημάτων, εντούτοις, οι πιο πρόσφατες μελέτες που στόχευαν σε αστέρια χαμηλής μάζας έχουν διαπιστώσει ότι αυτά τα πιο εξασθενημένα αντικείμενα εμφανίζονται σπάνια σε πολλαπλά συστήματα. Οι αστρονόμοι ήξεραν ομοίως εδώ και πολύ καιρό ότι τέτοια χαμηλής μάζας αστέρια, γνωστά ως ερυθροί νάνοι ή αστέρια M, είναι αρκετά αφθονότερα στο διάστημα από ό,τι τα μεγάλης μάζας αστέρια.

Με το συνδυασμό αυτών των δύο γεγονότων, ο Lada κατάλαβε ότι τα περισσότερα συστήματα άστρων στο Γαλαξία αποτελούνται από απόμερους, μοναχικούς ερυθρούς νάνους.

"Με τη συγκέντρωση αυτών των τμημάτων του γρίφου, η εικόνα που προέκυψε ήταν το ακριβώς αντίθετο αυτών που οι περισσότεροι αστρονόμοι πίστευαν", λέει ο Lada.

Μεταξύ των πολύ μεγάλων λαμπερών άστρων, γνωστών ως τύπου O και B, το  80% των συστημάτων είναι πιθανά πολλαπλά, αλλά αυτά τα πολύ λαμπερά αστέρια είναι υπερβολικά σπάνια. Ελαφρώς περισσότερα από τα μισά των λιγότερο λαμπρών άστρων, σαν τον ήλιο μας, είναι πολλαπλά. Εντούτοις, μόνο το 25% περίπου των ερυθρών νάνων αστεριών έχουν συντρόφους. Αν συνδυαστεί το προηγούμενο με το γεγονός ότι περίπου το 85% όλων των αστεριών που υπάρχουν στο Γαλαξία είναι ερυθροί νάνοι, βγαίνει αναπόφευκτα το συμπέρασμα ότι πάνω από τα δύο τρίτα όλων των αστρικών συστημάτων στο Γαλαξία μας αποτελούνται από μοναχικά, ερυθροί νάνοι αστέρια.

Η υψηλή συχνότητα των απομονωμένων αστεριών προτείνει ότι τα περισσότερα αστέρια είναι μόνα από τη στιγμή της γέννησής τους. Εάν υποστηριχθεί και από άλλες έρευνες, αυτή η ανακάλυψη μπορεί να αυξήσει την ισχύ των θεωριών που εξηγούν το σχηματισμό των απλών άστρων σαν τον ήλιο. Αντίστοιχα, άλλες θεωρίες σχηματισμού των άστρων που θεωρούν ότι τα περισσότερα ή και όλα τα αστέρια ξεκινούν τις ζωές τους σε συστήματα πολλαπλών αστεριών μπορεί να μην είναι τόσο ισχυρές.

"Είναι βεβαίως δυνατό στα συστήματα δυαδικών αστεριών να διαλυθούν σε δύο μόνα αστέρια μέσω των αστρικών συγκρούσεων", λέει ο αστρονόμος Frank Shu του Εθνικού Πανεπιστημίου Tsing Hua στην Ταϊβάν, ο οποίος δεν αναμίχθηκε με αυτήν την ανακάλυψη. "Εντούτοις, ο μηχανισμός που προτείνεται ως κυρίαρχη μέθοδος σχηματισμού μοναχικών αστεριών είναι απίθανο να εξηγήσει τα αποτελέσματα του Lada."

Επομένως βγαίνει το συμπέρασμα ότι η πιθανότητα να υπάρχουν πλανήτες γύρω τους μεγαλώνει αναλόγως. Πρέπει δηλαδή να υπάρχουν πολύ περισσότεροι πλανήτες στον Γαλαξία μας απ ό,τι νομίζαμε μέχρι τώρα. Όλα αυτά μας αναγκάζουν να εκτιμήσουμε ότι πλανήτες στο μέγεθος της Γης μας θα πρέπει να βρίσκονται σε μικρές αποστάσεις από το μητρικό τους άστρο, κάνοντας έτσι την ανακάλυψή τους ευκολότερη. Γιατί ξέρουμε ότι ο σχηματισμός πλανητών είναι δύσκολος στα συστήματα δυαδικών αστεριών όπου οι βαρυτικές δυνάμεις αναστατώνουν τους πρωτοπλανητικούς δίσκους. Αν και έχουν βρεθεί μερικοί πλανήτες στα δυαδικά συστήματα, πρέπει να περιστρέφονται μακριά από το δυαδικό ζευγάρι, ή να είναι κοντά στο ένα μέλος ενός απόμακρου δυαδικού συστήματος, προκειμένου να επιζήσουν. Οι δίσκοι γύρω από τα μοναχικά αστέρια αποφεύγουν τη βαρυτική διάσπαση και επομένως είναι πιθανότερο να διαμορφώσουν πλανήτες.

Τώρα τελευταία οι αστρονόμοι ανήγγειλαν την ανακάλυψη ενός βραχώδους πλανήτη με πέντε μόνο φορές μεγαλύτερη μάζα από τη γη. Το μέγεθος αυτό του πλανήτη είναι το μικρότερο που έχει βρεθεί μέχρι τώρα (οι υπόλοιποι πλανήτες ήταν τεράστιοι) και πλησιάζει σε μέγεθος τη Γη, ενώ είναι σε τροχιά γύρω από ένα απλό κόκκινο νάνο αστέρι.

"Αυτός ο νέος πλανήτης μπορεί απλώς να είναι η κορυφή του παγόβουνου", συμπληρώνει ο Lada. "Οι κόκκινοι νάνοι μπορούν να είναι ένα εύφορο έδαφος για να ψάξουμε για την ανακάλυψη των πλανητών, συμπεριλαμβανομένων και αυτών που μοιάζουν σε μάζα με τη γη."

"Θα μπορούσαν να υπάρξουν πολλοί πλανήτες γύρω από τους ερυθρούς νάνους αστέρια", δηλώνει ο αστρονόμος Dimitar Sasselov του CfA. "Γιατί οι μοναχικοί κόκκινοι νάνοι υπάρχουν σαφώς σε μεγάλους αριθμούς."

"Αυτή η ανακάλυψη είναι ιδιαίτερα συναρπαστική επειδή η κατοικήσιμη ζώνη για αυτά τα αστέρια - η περιοχή όπου ένας πλανήτης θα ήταν σε σωστή θερμοκρασία για το υγρό νερό - είναι κοντά στο αστέρι. Οι πλανήτες που είναι κοντά στα αστέρια τους είναι ευκολότερο να βρεθούν", προσθέτει ο Sasselov.

Στην τεράστια έκταση του Γαλαξία μας δεν είναι δυνατόν να αποδοθεί πιστά το όλο θέαμα που παρουσιάζεται στα μάτια μας. Μια έκταση που αποτελείται από 200 δισεκατομμύρια άστρα με διαφορετικούς χρωματισμούς, μονά, διπλά και πολλαπλά άστρα, νεφελώματα, αστρικά και σφαιρωτά σμήνη και μία τεράστια ποσότητα σκοτεινής ύλης. Αν κατορθώναμε μάλιστα, κάπως πώς, να βγούμε έξω απ αυτόν, τότε η όλη δομή και το σχήμα του, θα ήταν πλέον εμφανή. Οι σπειροειδείς του βραχίονες θα αποκάλυπταν στα μάτια μας τα μυστικά τους περάσματα φωτισμένα από το λαμπερό φως γαλαζωπών και άσπρων άστρων, ενώ στο κέντρο του θα βλέπαμε τον πυρήνα του που είναι κρυμμένος από τα δισεκατομμύρια άστρα που τον περιβάλλουν.