Poznajmy naszych gwiezdnych sąsiadów
Większość kosmicznej przestrzeni zdaje się być dość nieciekawa – nudna, ciemna i pusta. Ale nasze najbliższe kosmiczne sąsiedztwo to (oczywiście z naszej perspektywy) jedno z ciekawszych miejsc we wszechświecie. Niedawno dzięki nowym technologiom astronomowie poczynili duże postępy w kierunku znalezienia kolejnych naszych gwiezdnych sąsiadów i poznania ich tajemnic. Znając zestaw okolicznych gwiazd oraz ich charakterystykę, można zestawić ten obraz z ogólną wiedzą o naszej Galaktyce, aby lepiej zrozumieć, jak nasze Słońce w szerszym kontekście.
Jeśli zdefiniujemy nasze galaktyczne sąsiedztwo jako sferę o średnicy nieco ponad 30 lat świetlnych i wyśrodkowaną na Słońcu, obejmuje ona 71 gwiazd (łącznie z naszym Słońcem), co oznacza, że nasze sąsiedztwo ma gęstość 0,0039 gwiazdy na sześcienny rok świetlny. Jednak w trakcie poznawania Wszechświata zauważyliśmy, nad wyraz liczną reprezentację układów podwójnych i wielokrotnych gwiazd. Chociaż samych gwiazd w naszej okolicy jest 71, składają się one na zaledwie 49 układów gwiazdowych: 22 z tych słońc tworzy układy podwójne, a 15 potrójne, co pozostawia 34 samotne gwiazdy. Po uwzględnieniu układów wielokrotnych gęstość naszej okolicy spada zatem do zaledwie 0,0027 układu na sześcienny rok świetlny.
Gwiazdy podwójne są ważnymi obiektami astronomicznymi – analiza ich orbit pozwala dokładnie oszacować ich masy, co jest punktem wyjścia do uzyskania kolejnych informacji. Niecałe pięćdziesiąt procent lokalnych gwiazd posiada towarzyszy, co na ten moment jest odsetkiem zbliżonym do sytuacji, którą obserwujemy dla bardziej odległych gwiazd. W rzeczywistości liczba ta prawdopodobnie jest wyższa, ponieważ niektórzy mniej rzucający się w oczy towarzysze z pewnością chowają się w blasku swoich jaśniejszych partnerów. Systemy poczwórne i wyższe są dosyć rzadkie, a najbliższy znajduje się 19 lat świetlnych od nas. Najbliższy element (Proxima) układu potrójnego Alfa Centauri (najbliższego nam układu), znajduje się 4,2 lat świetlnych od Ziemi. Dla poczucia skali, 4 lata świetlne to 27 milionów średnic Słońca albo 6400 razy więcej niż odległość między Słońcem a Plutonem.
W promieniu 15 lat świetlnych nie znajdziemy żadnych gwiazd o dużej masie (klasy O lub B). Najbliższa gwiazda typu B – Regulus, znajduje się 79 lat świetlnych od nas, a najbliższa gwiazda typu O to blisko 400 lat świetlnych. Nasza wyznaczona sfera nie zawiera również gigantów ani nadolbrzymów. Najbliższym olbrzymem w odległości 34 lat świetlnych jest Polluks. Najbliższy nadolbrzym, Betelgeza, leży w (obarczonej ogromnym błędem pomiaru) odległości 400 lat świetlnych. Co więcej, każda gwiazda w promieniu 15 lat świetlnych od Słońca jest karłem.
W naszym sąsiedzwie znajdziemy jedną gwiazdę typu A – Syriusza, najjaśniejszą gwiazdę naszego nocnego nieba. Znajduje się ona 8,6 lat świetlnych od nas i ma 22 razy większą wizualną jasność od Słońca. Typ F również jest reprezentowany przez jednego przedstawiciela – Procjona, który znajduje się 11,4 lat świetlnych od nas i jest na najlepszej (choć ciągle długiej) drodze do stania się olbrzymem.
Im chłodniejsze typy, tym więcej ich znajdziemy w okolicy. W naszym sąsiedztwie znajdują się trzy gwiazdy klasy G: Słońce, najjaśniejszy członek systemu Alfa Centauri i Tau Ceti (11,9 lat świetlnych). Następną jest klasa K, która zawiera osiem gwiazd z naszej listy. Ta grupa obejmuje drugiego najjaśniejszego członka układu Alfa Centauri i gwiazdy układu podwójnego 61 Cygni – pierwsze gwiazdy, których odległości (11,4 lat świetlnych) zostały poznane. System 61 Cygni jest wystarczająco jasny aby można było go zobaczyć gołym okiem (jednak potrzebujemy teleskopu, aby rozdzielić składniki od siebie).
Około dwie trzecie pobliskich gwiazd – 49 z nich – to chłodne czerwone karły klasy M o masach poniżej połowy masy Słońca. Żadna z tych gwiezdnych „miniatur” nie jest widoczna gołym okiem: najjaśniejsza świeci z jasnością około 7 mag. Najbliższa obecnie nam gwiazda – Proxima Centauri o jasności 11 mag, należy do tej klasy. Proxima znajduje się po „słonecznej stronie” swojej trwającej milion lat orbity wokół wewnętrznej pary i w ten sposób jest o około 10.000 jednostek astronomicznych bliżej nas niż jaśniejsza para Alfy Centauri.
Czterech mieszkańców naszej okolicy to jeszcze chłodniejsze brązowe karły. Obiekty te znajdują się na rozmytej granicy między gwiazdami a planetami – tworzą się podobnie jak gwiazdy, ale nie mają wystarczającej masy, aby utrzymać fuzję wodoru w swoich jądrach (szerzej o brązowych karłach w osobnym tekście). Astronomowie odkryli jednego brązowego karła klasy L i trzy jeszcze chłodniejsze karły klasy T w sąsiedztwie Słońca. Dwa z nich należą do systemu Epsilon Indi (odległość 11,8 lat świetlnych). Są tak chłodne (niewiele cieplejsze niż zwykły piekarnik), że emitują głównie światło podczerwone. Nadal nie wiemy dokładnie, ile w naszej okolicy istnieje brązowych karłów. Te znane odkryliśmy w ciągu ostatnich kilku lat dzięki znacznie ulepszonym detektorom podczerwieni.
Pięciu innych sąsiadów to białe karły – powoli stygnące pozostałości gwiazd podobnych do Słońca. Każda z dwóch najjaśniejszych gwiazd w słonecznym sąsiedztwie, Syriusz i Procjon, ma towarzysza w postaci słabego białego karła.
Warto pamiętać, że wszystkie te liczby się zmieniają. Niewątpliwie więcej pobliskich gwiazd i brązowych karłów pojawi się wraz z poprawą technik, szczególnie w przypadku badań w podczerwieni, które pozwolą znaleźć naszych najchłodniejszych sąsiadów. Ogromne nadzieje wiążemy w tym temacie z sondą kosmiczną Gaia, następną satelity Hipparcos.
Kiedy astronomowie badają najbliższych sąsiadów, Alfa Centauri zwykle zajmuje najwięcej uwagi, a pomijana jest druga najbliższa gwiazda – Gwiazda Barnarda. Zaledwie 6 lat świetlnych stąd, znajduje się czerwony karzeł posiadacy rekord najwiekszej wartości ruchu własnego: przesuwa się po niebie z prędkością 10″ rocznie. Ruch własny gwiazdy w połączeniu z prędkością 108 kilometrów na sekundę w naszym kierunku (wartość uzyskana z analizy widma gwiazdy), daje gwieździe całkowitą prędkość 140 km/s, to 10 razy szybciej niż przeciętna gwiazda. Jednak ta prędkość jest mała w porównaniu z Gwiazdą Kapteyna, kolejnym czerwonym karłem oddalonym o 12,8 lat świetlnych od nas. Porusza się dwa razy szybciej niż Gwiazda Barnarda. Większość lokalnych gwiazd, w tym Słońce, krąży wokół centrum galaktyki po kołowych orbitach. Jednak zarówno Gwiazda Barnarda, jak i Kapteyna to „turyści” z halo Drogi Mlecznej, którzy właśnie przez nią przelatują. Stąd ich wysokie prędkości względne.
Wiele pobliskich gwiazd zbliżyło się lub zbliży do Obłoku Oorta otaczającego Układ Słoneczny, ale tylko jedna przejdzie wewnątrz niego. Za około 1,36 miliona lat Gliese 710 prawdopodobnie wpłynie grawitacyjnie na miliony komet, wysyłając znaczną ich liczbę na kurs w wewnętrzne rejony Układu Słonecznego.
Na podstawie dokładnych danych z sondy Gaia, astronomowie z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu obliczyli, że gwiazda ta za około 1,35 ± 0,05 mln lat minie Słońce w odległości zaledwie 13,4 ± 6,2 tysiąca jednostek astronomicznych (ok. 77 dni świetlnych). Będzie to największe zbliżenie innej gwiazdy do Słońca w przedziale 10–20 milionów lat od chwili obecnej. Przy takiej odległości gwiazda będzie miała obserwowaną wielkość gwiazdową około −2,7 mag, co oznaczałoby, że będzie świecić ponad trzy razy jaśniej niż Syriusz obecnie
Pięćdziesiąt lat temu astronom Frank Drake stwierdził, że możemy próbować znaleźć sygnały pochodzące od inteligentnego życia z możliwych planet orbitujących wokół gwiazd podobnych do Słońca, należących do klasy G jak gwiazda Tau Ceti. Chociaż Drake nie miał wtedy o tym pojęcia, co najmniej cztery planety krążą wokół samej Tau Ceti. Ich masa waha się od około 1,8 do 3,9 masy Ziemi. Niestety, żadna z nich nie znajduje się w ekosferze gwiazdy – regionie, w którym może istnieć woda w stanie ciekłym na skalistej powierzchni – i dlatego żadna z nich nie ma warunków sprzyjających rozwojowi życia, jakie znamy.
Jednak cztery planety wokół Tau Ceti to tylko wierzchołek góry lodowej egzoplanet. Do tej pory astronomowie odkryli około 30 planet krążących wokół gwiazd w naszym sąsiedztwie, nie licząc ośmiu oficjalnie uznawanych w naszym Układzie Słonecznym. Jedyną inną gwiazdą w naszej kolekcji z czterema znanymi planetami jest odległa Ross 780 (Gliese 876), oddalona o 15,2 roku świetlnego. Zarówno YZ Ceti (12,1 lat świetlnych), jak i Wolf 1061 (13,9 lat świetlnych) mają trzy planety.
Chyba najbardziej intrygującą planetą z tego zestawu jest znaleziona na orbicie wokół najbliższego sąsiada Słońca, Proximy Centauri. Ten świat, o masie równej 1,3 masy Ziemi, okrąża swoją gwiazdę w ciągu zaledwie 11,2 dni, w odległości 0,0485 AU. Ponieważ Proxima jest chłodnym czerwonym karłem, jej planeta znajduje się, mimo niewielkiej odległości, w ekosferze tej gwiazdy i nie jest wykluczone, że może tam istnieć życie. Mimo to, gwiezdne rozbłyski Proximy sprawiają, że zaawansowane życie na takiej planecie jest bardzo mało prawdopodobne. Ale kto wie? Egzoplanetarna lawina ruszyła i nie możemy powstrzymać się od kolejnych prób znalezienia gościnnych dla życia układów planetarnych wokół najbliższych gwiezdnych sąsiedów Słońca.
2 275 views
