Michelle Kunimoto, astronom z University of British Columbia (UBC), niedawno odkrył 17 egzoplanet w danych pochodzących z teleskopu Keplera. Teraz wraz z kolegami z uniwersytetu przeprowadził obliczenia oparte na modelach matematycznych. Celem było ustalenie prawomocnej liczby wszystkich egzoplanet obecnych w naszej galaktyce, nawet tych poza naszym zasięgiem obserwacji.
– Szacowanie, jak powszechne są różne rodzaje planet wokół różnych gwiazd, może stanowić istotne ograniczenia dla teorii powstawania planet i teorii ewolucji oraz pomóc zoptymalizować przyszłe misje związane z wyszukiwaniem egzoplanet – podkreślił Kunimoto.
0,18 planety na gwiazdę
Zespół wykorzystał technikę modelowania matematycznego w celu symulacji danych na podstawie katalogu 200 000 gwiazd zbadanych przez teleskop kosmiczny Keplera, który działał od 2009 do 2018 roku.
– Zacząłem od symulacji pełnej populacji egzoplanet wokół gwiazd znalezionych przez Keplera – powiedział Kunimoto.
– Oznaczyłem każdą planetę jako„ wykrytą” lub „pominiętą” w zależności od prawdopodobieństwa, że mój algorytm poszukiwania planet ją znajdzie. Następnie porównałem wykryte przez algorytm planety z rzeczywistym katalogiem. Jeśli symulacja zapewni ścisłe dopasowanie danych, będzie to oznaczać, że początkowa populacja była prawdopodobnie dobrym odzwierciedleniem rzeczywistej populacji planet krążących wokół tych gwiazd – wyjaśnia Kunimoto.
Dzięki takiemu podejściu Kunimoto i astronom Jaymie Matthews, mogli oszacować liczbę planet podobnych do Ziemi znajdujących się w Drodze Mlecznej. Poszukiwane planety zdefiniowali jako posiadające masę między 0,75 a 1,5 masy Ziemi; krążącą wokół gwiazdy typu G w odległości od 0,99 do 1,7 jednostek astronomicznych AU (odległość między Ziemią a Słońcem).
Następnie uwzględnili szacunkową liczbę gwiazd typu G w naszej galaktyce. Szacuje się, że w galaktyce Drogi Mlecznej znajduje się od 100 do 400 miliardów gwiazd, z których około 7 procent jest podobnych do naszego Słońca, czyli gwiazdy typu G.
– Moje obliczenia ustalają górną granicę jako 0,18 planety podobnej do Ziemi przypadające na każdą gwiazdę typu G – powiedział.
Obliczenia wykazały, że w naszej galaktyce jest maksymalnie 6 miliardów egzoplanet spełniających przyjęte kryteria. Rzeczywista liczba może być oczywiście znacznie mniejsza. Ponadto nie ma gwarancji, że na planetach istnieje jakiekolwiek życie lub nadają się do zamieszkania. Mars także spełnia wyznaczone kryteria, a życie na nim nie istnieje, choć badania nad przeszłością Czerwonej Planety wciąż istnieją.
Widzimy coraz więcej
W miarę rozwoju nowych technologii liczba znalezionych planet poza Układem Słonecznym wzrastała skokowo. Do tej pory potwierdziliśmy istnienie 4164 egzoplanet, a liczba ta stale rośnie. Ale to tylko kropla w morzu w porównaniu z tym, ile podobnych do naszej planet może rzeczywiście istnieć w galaktyce.
Większość egzoplanet, które znaleźliśmy do tej pory, to duże gazowe lub lodowe olbrzymy, takie jak Jowisz czy Neptun. Ponieważ na razie nie mamy możliwości obserwacji planet położonych w dużych odległościach od naszego Układu Słonecznego, musimy zdać się na obliczenia matematyczne i hipotezy.
Jest całkiem prawdopodobne, że w naszej galaktyce jest znacznie więcej egzoplanet podobnych do Ziemi, niż do tej pory sądziliśmy. A nowa liczba – oszałamiające 6 miliardów – daje nowe narzędzie do pracy, zarówno przy poszukiwaniu tej klasy planet, jak i do zrozumienia naszego własnego istnienia we Wszechświecie.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Astronomical Journal.