Μία εντυπωσιακή ανακάλυψη, που μέχρι πριν από μερικές δεκαετίες θα μπορούσε να αποτελεί αποκλειστικά σενάριο επιστημονικής φαντασίας, έκαναν αστρονόμοι: εντόπισαν 27 υποψήφιους πλανήτες οι οποίοι περιφέρονται γύρω από δύο άστρα. Πρόκειται για κόσμους που θυμίζουν τον Tatooine του «Star Wars», όπου στον ουρανό θα μπορούσαν να εμφανίζονται δύο «ήλιοι».
Η ανακάλυψη έγινε μέσα από την ανάλυση δεδομένων του διαστημικού τηλεσκοπίου TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) της NASA και μπορεί να αλλάξει σημαντικά τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες αναζητούν πλανήτες έξω από το ηλιακό μας σύστημα.
Οι ερευνητές ανέλυσαν 1.590 δυαδικά αστρικά συστήματα και εντόπισαν 27 περιπτώσεις στις οποίες τα δεδομένα υποδεικνύουν την πιθανή παρουσία πλανητών.
Οι επιστήμονες ονομάζουν αυτούς τους κόσμους circumbinary planets, δηλαδή περιδιπλούς πλανήτες.
Σε αντίθεση με τη Γη, η οποία περιστρέφεται γύρω από ένα άστρο –τον Ήλιο– οι συγκεκριμένοι πλανήτες κινούνται γύρω από ένα σύστημα δύο άστρων που περιστρέφονται μεταξύ τους.
Η εικόνα παραπέμπει αμέσως σε μία από τις γνωστότερες σκηνές στην ιστορία του κινηματογράφου.
Στο «Star Wars», ο Luke Skywalker παρακολουθεί από τον Tatooine τη δύση δύο ήλιων.
Όταν προβλήθηκε η πρώτη ταινία το 1977, η ύπαρξη πλανητών γύρω από δύο άστρα αποτελούσε ουσιαστικά επιστημονική υπόθεση.
Σήμερα γνωρίζουμε ότι τέτοιοι κόσμοι υπάρχουν πραγματικά.
Η νέα ανακάλυψη αποκτά ακόμη μεγαλύτερη σημασία εξαιτίας της σπανιότητας αυτών των πλανητών στις μέχρι σήμερα παρατηρήσεις.
Οι αστρονόμοι είχαν εντοπίσει περίπου 18 περιδιπλούς πλανήτες, έναν εξαιρετικά μικρό αριθμό σε σύγκριση με τις χιλιάδες εξωπλανητών που έχουν ανακαλυφθεί συνολικά.
Εφόσον επιβεβαιωθούν οι 27 νέοι υποψήφιοι, οι γνώσεις μας για αυτή την κατηγορία πλανητικών συστημάτων θα διευρυνθούν εντυπωσιακά.
Και ίσως αποδειχθεί ότι οι κόσμοι με δύο «ήλιους» είναι πολύ συχνότεροι από όσο πιστεύαμε.
Το σημαντικότερο στοιχείο της έρευνας δεν είναι μόνο οι ίδιοι οι πλανήτες.
Είναι και ο τρόπος με τον οποίο εντοπίστηκαν.
Η συνηθέστερη μέθοδος ανακάλυψης εξωπλανητών βασίζεται στη λεγόμενη «διέλευση».
Όταν ένας πλανήτης περάσει μπροστά από το άστρο του, όπως το βλέπουμε από τη Γη, προκαλεί μια πολύ μικρή πτώση στη φωτεινότητά του.
Τα ευαίσθητα όργανα των διαστημικών τηλεσκοπίων μπορούν να καταγράψουν αυτή τη μεταβολή.
Υπάρχει όμως ένα σημαντικό μειονέκτημα: για να δούμε τη διέλευση, η τροχιά του πλανήτη πρέπει να βρίσκεται στη σωστή γωνία σε σχέση με τη Γη.
Έτσι, πολλοί πλανήτες μπορεί να υπάρχουν χωρίς να περνούν ποτέ μπροστά από τα άστρα τους από τη δική μας οπτική γωνία.
Οι ερευνητές ακολούθησαν αυτή τη φορά έναν διαφορετικό δρόμο.
Μελέτησαν με μεγάλη ακρίβεια τον τρόπο με τον οποίο τα δύο άστρα ενός δυαδικού συστήματος κινούνται και προκαλούν αμοιβαίες εκλείψεις.
Η παρουσία ενός τρίτου σώματος –όπως ενός πλανήτη– μπορεί μέσω της βαρύτητάς του να προκαλέσει μικρές μεταβολές στην τροχιακή συμπεριφορά των άστρων.
Οι επιστήμονες αναζήτησαν ακριβώς αυτές τις μεταβολές.
Με απλά λόγια, μπορεί να μη βλέπουν τον ίδιο τον πλανήτη, αλλά μπορούν να εντοπίσουν το βαρυτικό ίχνος που αφήνει πάνω στην κίνηση των δύο άστρων.
Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε δεδομένα από 1.590 δυαδικά συστήματα που είχαν παρατηρηθεί για τουλάχιστον δύο χρόνια από το TESS.
Η τεράστια βάση δεδομένων επέτρεψε στους επιστήμονες να εντοπίσουν εξαιρετικά μικρές μεταβολές στις τροχιές των άστρων.
Από την ανάλυση προέκυψαν 27 συστήματα που μπορεί να φιλοξενούν πλανήτες.
Οι εκτιμήσεις για τις μάζες τους παρουσιάζουν πολύ μεγάλο εύρος.
Ο μικρότερος υποψήφιος μπορεί να έχει μάζα περίπου 12 φορές μεγαλύτερη από τη Γη, ενώ στην άλλη άκρη υπάρχουν σώματα πολύ μεγαλύτερης μάζας.
Υπάρχει μία σημαντική επιστημονική διευκρίνιση.
Οι 27 κόσμοι χαρακτηρίζονται προς το παρόν υποψήφιοι πλανήτες και όχι επιβεβαιωμένοι εξωπλανήτες.
Οι βαρυτικές μεταβολές που καταγράφηκαν αποτελούν ισχυρές ενδείξεις, αλλά απαιτούνται πρόσθετες παρατηρήσεις.
Οι επιστήμονες σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν επίγεια τηλεσκόπια και μετρήσεις της ακτινικής ταχύτητας των άστρων.
Με τον τρόπο αυτό θα μπορούν να διαπιστώσουν εάν πίσω από τις μεταβολές βρίσκονται πράγματι πλανήτες και να υπολογίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τις μάζες τους.
Η μελέτη μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να απαντήσουν σε ένα θεμελιώδες ερώτημα:
Πόσο συνηθισμένοι είναι πραγματικά οι πλανήτες στο Σύμπαν;
Μέχρι σήμερα οι περισσότερες ανακαλύψεις έχουν γίνει με μεθόδους που ευνοούν συγκεκριμένους τύπους πλανητικών συστημάτων.
Αυτό σημαίνει ότι η εικόνα που έχουμε μπορεί να είναι ελλιπής.
Εάν οι νέες τεχνικές επιτρέψουν την ανίχνευση πλανητών με διαφορετικές τροχιές, μπορεί να αποκαλυφθεί ένας τεράστιος αριθμός κόσμων που μέχρι σήμερα παρέμεναν «αόρατοι».
Η ύπαρξη πλανητών γύρω από δύο άστρα δημιουργεί νέα ερωτήματα και για την αναζήτηση κατοικήσιμων κόσμων.
Ένας τέτοιος πλανήτης δέχεται ακτινοβολία και θερμότητα από δύο διαφορετικές πηγές, με αποτέλεσμα οι συνθήκες στην επιφάνειά του να μπορούν να είναι πολύ διαφορετικές από εκείνες της Γης.
Οι τροχιές μπορεί επίσης να είναι περισσότερο περίπλοκες.
Αυτό δεν σημαίνει ότι ένας κόσμος με δύο ήλιους δεν μπορεί να είναι κατοικήσιμος.
Σημαίνει όμως ότι οι επιστήμονες πρέπει να εξετάσουν περισσότερες παραμέτρους για να διαπιστώσουν εάν θα μπορούσε να διαθέτει κατάλληλες συνθήκες για υγρό νερό και, ενδεχομένως, ζωή.
Η ανακάλυψη αναδεικνύει παράλληλα τη σημασία των τεράστιων βάσεων δεδομένων που δημιουργούν οι σύγχρονες διαστημικές αποστολές.
Το TESS εκτοξεύθηκε το 2018 με κύρια αποστολή την αναζήτηση εξωπλανητών μέσω διελεύσεων.
Ωστόσο, τα δεδομένα του μπορούν πλέον να χρησιμοποιηθούν για επιστημονικές ανακαλύψεις που ξεπερνούν τον αρχικό σχεδιασμό της αποστολής.
Η ίδια παρατήρηση του ουρανού μπορεί να επανεξεταστεί με νέους αλγόριθμους και διαφορετικές μεθόδους ανάλυσης, παράγοντας νέα επιστημονική γνώση χωρίς να χρειάζεται απαραίτητα μια καινούργια διαστημική αποστολή.
Από το «Star Wars» στην πραγματική επιστήμη
Το 1977, η εικόνα δύο ήλιων πάνω από τον Tatooine ήταν ένα από τα στοιχεία που έκαναν το σύμπαν του «Star Wars» να φαίνεται εξωτικό.
Σχεδόν μισό αιώνα αργότερα, η πραγματική επιστήμη δείχνει ότι πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από δύο άστρα υπάρχουν.
Οι 27 νέοι υποψήφιοι μπορεί τώρα να πολλαπλασιάσουν τον αριθμό των γνωστών τέτοιων κόσμων.
Και το σημαντικότερο είναι ότι η νέα μέθοδος μπορεί να ανοίξει ένα διαφορετικό παράθυρο στην εξερεύνηση του Διαστήματος.
Γιατί όσο βελτιώνονται τα τηλεσκόπια, οι αλγόριθμοι και οι μέθοδοι επεξεργασίας των δεδομένων, τόσο περισσότερο γίνεται εμφανές ότι το Σύμπαν διαθέτει πολύ μεγαλύτερη ποικιλία πλανητικών κόσμων από αυτή που γνωρίζαμε μέχρι σήμερα.