Je ľudstvo vo Mliečnej ceste samo? V celom vesmíre? Existujú iné inteligentné druhy, ktoré používajú svoj rozum a technológie na skúmanie a pochopenie prírody tak ako my? Zápasia aj oni s rovnakými problémami ako my?
Kto vie. Ale ak také bytosti existujú, pravdepodobne žijú na kamennej planéte podobnej Zemi. Dokonca aj keby išlo len o prvopočiatočné formy života, ktoré práve začínajú svoju prokaryotickú púť, s najväčšou pravdepodobnosťou sa uchytili na planéte podobnej tej našej – takej, kde môže na povrchu pretrvávať tekutá voda. A práve to robí našu éru objavovania exoplanét takou fascinujúcou. Každý svet podobný Zemi predstavuje ďalšiu príležitosť, aby sa tam objavil život – a možno aj rozvinul tak bohatým spôsobom, ako na našej planéte.
Najnovší objav v tejto línii je super-Zem s označením GJ 251c, ktorú vedci odhalili vďaka mimoriadne presnému výskumu svetla. Objav bol predstavený v novej štúdii publikovanej v časopise The Astronomical Journal pod názvom „Objav kandidáta na super-Zem v obývateľnej zóne v blízkosti Slnka, vhodného na priamu detekciu“. Na výskume sa podieľali vedci z Pensylvánskej štátnej univerzity, ako aj technologické prístroje tejto univerzity. GJ 251c obieha okolo červeného trpaslíka (hviezdy typu M) vzdialeného približne 18 svetelných rokov. Ide o super-Zem asi štyrikrát hmotnejšiu ako Zem, s veľkou pravdepodobnosťou kamennú. Nachádza sa v obývateľnej zóne svojej hviezdy – teda v oblasti, kde sa na povrchu planéty môže udržať tekutá voda.
„Tieto typy planét hľadáme, pretože predstavujú našu najlepšiu šancu nájsť život inde,“ povedal Suvrath Mahadevan, profesor astronómie na Penn State a spoluautor štúdie. „Exoplanéta sa nachádza v tzv. ‘zlatej zóne’ – v takej vzdialenosti od svojej hviezdy, kde by na jej povrchu mohla existovať voda, ak má vhodnú atmosféru,“ uviedol vo vyhlásení pre médiá. „Našli sme už toľko exoplanét, že objavenie ďalšej už nie je samo o sebe veľká udalosť,“ dodal spoluautor Paul Robertson, profesor fyziky a astronómie z Kalifornskej univerzity v Irvine. „To, čo robí tento objav mimoriadne cenným, je blízkosť jej materskej hviezdy – iba asi 18 svetelných rokov. Z kozmického hľadiska je to prakticky hneď za rohom,“ povedal.
Korene tohto objavu siahajú do roku 2019, keď pozorovania pomocou metódy radiálnych rýchlostí naznačili existenciu dvoch planét obiehajúcich okolo tejto slabej hviezdy. Neskoršia štúdia však oba signály spochybnila, pretože ich spôsobovala aktivita samotnej hviezdy. Následne sa podarilo potvrdiť existenciu jednej z nich – vnútornej planéty GJ 251b – a práve toto potvrdenie otvorilo cestu k objaveniu GJ 251c. Vedci použili 20 rokov údajov o radiálnych rýchlostiach. Táto metóda využíva Dopplerov efekt – drobné posuny v spektre svetla hviezdy spôsobené gravitačným „ťahaním“ planét. Hviezda sa otáča a svetlo z jej privrátenej strany je posunuté do modra, zatiaľ čo svetlo z odvrátenej strany do červena. Planéty spôsobujú takmer nepostrehnuteľné, ale pravidelné zmeny v tomto posune – a práve tie dokážu špičkové spektrografy zachytiť. Kľúčovú úlohu zohral prístroj Habitable Zone Planet Finder (HPF) vyvinutý na Penn State. Vedci najskôr stanovili presnú „základnú líniu“ pre kolísanie hviezdy spôsobené prvou planétou a následne ju doplnili o nové údaje z HPF. Zatiaľ čo prvá planéta obieha hviezdu každých 14 dní, nové dáta odhalili silnejší signál druhej planéty s periódou 54 dní. Na potvrdenie objavu potom využili ďalší nástroj z Penn State – spektrometer NEID v observatóriu Kitt Peak.
„S týmto systémom sme na absolútnej technologickej špičke,“ uviedol Corey Beard, hlavný autor článku, ktorý výskum uskutočnil počas doktorátu na Kalifornskej univerzite v Irvine. „Na to, aby sme túto planétu mohli priamo zobraziť, potrebujeme ďalšiu generáciu teleskopov – ale potrebujeme aj investíciu celej vedeckej komunity.“
Priame zobrazenie (direct imaging) je ďalším krokom v astronómii exoplanét. Vedcom sa už podarilo priamo odfotiť niekoľko planét, no tieto zábery sú veľmi obmedzené – často ide len o malé body, pričom samotná hviezda je zakrytá koronografom. Súčasná technológia umožňuje snímať len výnimočné prípady – mladé, ešte žiariace planéty, obrovské plynné obry alebo planéty s veľmi širokými dráhami. Napriek tomu majú tieto snímky vedeckú hodnotu, najlepším príkladom je systém HR 8799. Najväčšou prekážkou pri hľadaní vzdialených exoplanét je slabosť signálov. Všetko sa točí okolo svetla – hviezdy sú omnoho jasnejšie než planéty, ktoré ich obiehajú. Koronograf pomáha, no hviezdy nie sú stabilné: ich svetlo sa mení v dôsledku erupcií a magnetickej aktivity, čo môže zameniť signál planéty za „šum“ hviezdy. „Je to ťažká hra – treba potlačiť rušivú aktivitu hviezdy a zároveň zachytiť jej jemné signály, doslova vypreparovať slabé signály z bublajúceho magnetosférického kotla hviezdneho povrchu,“ vysvetlil Mahadevan.
„Tento objav je skvelým príkladom sily multidisciplinárneho výskumu na Penn State,“ dodal Eric Ford, profesor astronómie a astrofyziky a riaditeľ výskumu Inštitútu pre výpočtové a dátové vedy. „Potlačenie šumu spôsobeného hviezdnou aktivitou si vyžiadalo nielen špičkové prístroje a prístup k teleskopom, ale aj prispôsobenie dátových metód špecifickým potrebám tejto hviezdy a súboru nástrojov. Kombinácia presných údajov a moderných štatistických metód umožnila našej interdisciplinárnej skupine premeniť dáta na vzrušujúci objav, ktorý pripravuje cestu budúcim observatóriám pri hľadaní dôkazov života mimo našej slnečnej sústavy.“
Priame zobrazovanie exoplanét dostane obrovský impulz po vypustení vesmírneho teleskopu Nancy Grace Roman (plánované na rok 2026), hoci niektorí americkí politici jeho dokončenie ohrozujú. Tento teleskop by mal dokázať zobrazovať exoplanéty s až tisícnásobne väčším detailom než súčasné prístroje – najmä planéty veľkosti Jupitera. Bohužiaľ, Zemi podobné planéty v obývateľných zónach ešte nedokáže zachytiť.
To by však mohla dokázať pripravovaná misia NASA – Habitable Worlds Observatory (HWO), ktorej hlavným cieľom je snímať kamenné planéty veľkosti Zeme v obývateľných zónach. Zatiaľ ide len o návrh, ale ak sa zrealizuje, pôjde o doslova revolučný krok. V najbližších rokoch sa očakáva aj spustenie pozemných teleskopov s priemerom okolo 30 metrov, ktoré by mali dokázať priamo snímať exoplanéty – najmä tie blízke, ako GJ 251 c. Tak či onak, čaká nás čoraz viac priamych záberov cudzích svetov. A kto vie, čo objavíme?
Možno život na inej planéte nikdy nenájdeme. Možno jednoducho žiadny nie je. Alebo sme už objavili planétu s jednoduchými formami života, len o tom ešte nevieme. Možno jedna z dávno objavených planét v obývateľnej zóne nesie inteligentné bytosti. Možno sme už skúmali hviezdy, okolo ktorých obiehajú planéty s mladými technickými civilizáciami podobnými tej našej – len o tom zatiaľ netušíme. Možno s nimi raz nadviažeme kontakt a začneme pomalú, prerušovanú komunikáciu s desaťročiami medzi každou správou. Ale aspoň by sme vedeli, že nie sme sami.Ak budeme ďalej zdokonaľovať naše teleskopy – a ak sa nám podarí prežiť vlastné krízy – možno raz naši potomkovia nájdu odpoveď. Možno ju dokonca nájdeme na GJ 251c.
Zdroj: UniverseToday
