בלילה בהיר, וכאשר זיהום האור אינו גורם רציני, ההסתכלות לשמיים היא חוויה עוצרת נשימה. בהזדמנויות כאלה, קל להדהים ממספר הכוכבים העצום שיש בחוץ. אבל כמובן, מה שאנחנו יכולים לראות בכל לילה נתון הוא רק חלק ממספר הכוכבים שקיימים בפועל בגלקסיה שלנו.
מה שמדהים עוד יותר הוא הרעיון שלרוב הכוכבים הללו יש מערכת כוכבי לכת משלהם. במשך זמן מה, אסטרונומים האמינו שזה המקרה, ונראה שמחקר מתמשך מאשר זאת. וזה כמובן מעלה את השאלה, כמה כוכבי לכת יש בחוץ? בגלקסיה שלנו לבדה, בוודאי, חייבים להיות מיליארדים!
מספר כוכבי הלכת לכוכב:
כדי לענות על השאלה הזו באמת, אנחנו צריכים לחטוף מספרים ולהתחשב בכמה הנחות. ראשית, למרות גילוים של אלפי כוכבי לכת חוץ-שמשיים , מערכת השמש היא עדיין היחידה שחקרנו לעומק. אז יכול להיות שלשלנו יש יותר מערכות כוכבים מאחרות, או שלשמש שלנו יש חלק מכוכבי הלכת שיש לכוכבים אחרים.
אז בואו נניח ששמונת כוכבי הלכת שקיימים במערכת השמש שלנו (לא לוקחים בחשבון כוכבי לכת ננסיים, קנטאורים, KBOs וגופים גדולים יותר) מייצגים ממוצע. השלב הבא יהיה להכפיל את המספר הזה בכמות הכוכבים הקיימים בתוך שביל החלב.
מספר כוכבים:
כדי להיות ברור, בפועל מספר הכוכבים בשביל החלב נתון למחלוקת כלשהי. בעיקרו של דבר, אסטרונומים נאלצים לבצע הערכות בשל העובדה שאיננו יכולים לראות את שביל החלב מבחוץ. ובהתחשב בעובדה ששביל החלב הוא בצורת דיסק ספירלי מסורג, קשה לנו לראות מצד אחד לצד השני - הודות להפרעות קלות מהכוכבים הרבים שלו.
כתוצאה מכך, הערכות של כמה כוכבים יש מסתכמים בחישובים של מסת הגלקסיה שלנו, והערכות של כמה מהמסה הזו מורכבת מכוכבים. בהתבסס על חישובים אלה, מדענים מעריכים כי שביל החלב מכיל בין 100 ו-400 מיליארד כוכבים (למרות שחלק חושבים שיכולים להיות רבים כמו טריליון ).
אם נבצע את החשבון, נוכל לומר שבגלקסיית שביל החלב יש - בממוצע - בין 800 מיליארד ל-3.2 טריליון כוכבי לכת, כאשר כמה הערכות מציבות את המספר הזה ל-8 טריליון! עם זאת, על מנת לקבוע כמה מהם ניתן למגורים, עלינו לשקול את מספר כוכבי לכת חיצוניים שהתגלו עד כה לצורך ניתוח מדגם.
כוכבי לכת חיצוניים שניתן למגורים:
נכון ל-13 באוקטובר 2016, אסטרונומים אישרו את נוכחותו של 3,397 כוכבי לכת מתוך רשימה של 4,696 מועמדים פוטנציאליים (שנתגלו בין 2009 ל-2015). חלק מכוכבי הלכת הללו נצפו ישירות, בתהליך המכונה הדמיה ישירה. עם זאת, הרוב המכריע זוהה בעקיפין בשיטת המהירות הרדיאלית או המעבר.
במקרה של הראשונים, מסקנת קיומם של כוכבי לכת מבוססת על ההשפעה הכבידתית שיש להם על כוכב האם שלהם. בעיקרו של דבר, אסטרונומים מודדים כמה הכוכב נע קדימה ואחורה כדי לקבוע אם יש לו מערכת של כוכבי לכת וכמה הם מסיביים. במקרה של שיטת המעבר, כוכבי לכת מתגלים כשהם עוברים ישירות מול הכוכב שלהם, מה שגורם לו להתעמעם. כאן, גודל ומסה נאמדים על סמך רמת העמעום.
במהלך משימתה, משימת קפלר צפה בכ-150,000 כוכבים, אשר במהלך משימתה הראשונית של ארבע שנים כללו בעיקר כוכבים מסוג M. ידועים גם בתור ננסים אדומים, קשה יותר לצפות בכוכבים בעלי מסה נמוכה ובהירות נמוכה יותר מהשמש שלנו.
היסטוגרמה המראה את מספר כוכבי לכת חיצוניים שהתגלו לפי שנה. קרדיט: נאס'א איימס/וו. סטנזל, פרינסטון/טי. מורטון
מאז, קפלר נכנס לשלב חדש, המכונה גם משימת K2. במהלך שלב זה, שהחל בנובמבר 2013, קפלר העביר את הפוקוס שלו כדי לצפות יותר בכוכבים מסוג K ו-G - שהם בהירים וחמים כמעט כמו השמש שלנו.
על פי מחקר שנערך לאחרונה מ מרכז המחקר של נאס'א איימס , קפלר מצא שכ-24% מהכוכבים בדרגת M עשויים להכיל כוכבי לכת בעלי פוטנציאל למגורים בגודל כדור הארץ (כלומר כאלה שקטנים פי 1.6 מהרדיוס של כדור הארץ). בהתבסס על מספר הכוכבים מסוג M בגלקסיה, זה לבדו מייצג כ-10 מיליארד עולמות בעלי פוטנציאל למגורים, דמויי כדור הארץ.
בינתיים, ניתוחים של שלב K2 מצביעים על כך שלכרבע מהכוכבים הגדולים יותר שנסקרו עשויים להיות גם כוכבי לכת בגודל כדור הארץ המקיפים אותם בתוך אזורי המגורים שלהם. ביחד, הכוכבים שנצפו על ידי קפלר מהווים כ-70% מאלה שנמצאו בתוך שביל החלב. אז אפשר להעריך שיש פשוטו כמשמעו עשרות מיליארדי כוכבי לכת שאפשר למגורים רק בגלקסיה שלנו.
בשנים הקרובות יושקו משימות חדשות, כמו טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST) וה לוויין סקר כוכבי הלכת מעבר (TESS). המשימות הללו יוכלו לזהות כוכבי לכת קטנים יותר המקיפים כוכבים חלשים יותר, ואולי אפילו לקבוע אם יש חיים על מישהו מהם.
ברגע שהמשימות החדשות הללו ייצאו לדרך, יהיו לנו הערכות טובות יותר של גודל ומספר כוכבי הלכת המקיפים כוכב טיפוסי, ונוכל להגיע להערכות טובות יותר של כוכבי לכת רבים בלבד שיש בגלקסיה. אבל עד אז, המספרים עדיין מעודדים, שכן הם מצביעים על כך שהסיכוי למודיעין חוץ-ארצי גבוה!
כתבנו מאמרים רבים על גלקסיות עבור היקום היום. הנה כמה כוכבים יש בשביל החלב? , כמה כוכבי לכת יש במערכת השמש? , מהם כוכבי לכת חוץ-סולאריים? , כוכבי לכת בשפע סביב כוכבי גמד אדומים בשפע, כך נאמר במחקר , החיים אחרי קפלר: משימות כוכבי הלכת הקרובות .
אם תרצה מידע נוסף על גלקסיות, בדוק מהדורות החדשות של Hubblesite על גלקסיות , והנה דף המדע של נאס'א על גלקסיות .
הקלטנו גם פרק של אסטרונומיה על גלקסיות - פרק 97: גלקסיות .
מקורות: