Όταν κοιτάμε τα αστέρια, δεν είναι συνήθως η λαχτάρα για τα μακρινά βάθη του διαστήματος που μας οδηγεί. Όταν κοιτάμε έξω, κοιτάμε πραγματικά πίσω στον εαυτό μας. Προσπαθούμε να κατανοήσουμε τη θέση μας στην αφάνταστη απεραντοσύνη του σύμπαντος.
Ένα από τα πιο καίρια ερωτήματα που μας ωθεί είναι το πόσο μοναδικοί είμαστε. Η ζωή ξεκίνησε για πρώτη φορά εδώ στη Γη ή ο γαλαξίας μας είναι συνδεδεμένος με αυτήν;
Το πρώτο βήμα για να το ανακαλύψουμε είναι να κατανοήσουμε πόσο ιδιαίτερη είναι η Γη – και κατ’ επέκταση ολόκληρο το ηλιακό μας σύστημα -. Αυτό απαιτεί γνώση του πώς σχηματίζονται πραγματικά τα ηλιακά συστήματα. Και αυτό ακριβώς ανακαλύψαμε οι συνάδελφοί μου και εγώ με μια νέα σειρά μελετών για τις περιοχές που σχηματίζουν αστέρια.
Τις τελευταίες δεκαετίες, οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει περισσότερους από 5.000 πλανήτες γύρω από μακρινά αστέρια – τους λεγόμενους εξωπλανήτες. Τώρα γνωρίζουμε ότι υπάρχουν τόσοι πολλοί πλανήτες που μπορείτε να κοιτάξετε σχεδόν σε οποιοδήποτε αστέρι στον νυχτερινό ουρανό και να είστε σχεδόν βέβαιοι ότι υπάρχουν πλανήτες σε τροχιά γύρω από αυτό. Πώς μοιάζουν όμως αυτοί οι πλανήτες;
Ο πρώτος πλανήτης που ανακαλύφθηκε γύρω από ένα αστέρι που μοιάζει με τον ήλιο μας προκάλεσε σοκ. Ήταν ένας λεγόμενος καυτός Δίας, ένας τεράστιος αέριος γίγαντας που περιφέρεται γύρω από το μητρικό του άστρο σε μια τόσο στενή τροχιά που η διάρκεια ενός έτους είναι μόνο τέσσερις ημέρες. Αυτός είναι ένας πραγματικά εξωγήινος κόσμος, απαράμιλλος στο δικό μας ηλιακό σύστημα.
Από εκείνη την πρώτη πρωτοποριακή ανακάλυψη, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν πυκνά συσσωρευμένα συστήματα υπερ-γαιών, βραχώδεις πλανήτες πολλαπλάσιες της Γης και εντυπωσιακούς γίγαντες αερίου που περιφέρονται γύρω από το μητρικό τους αστέρι για αιώνες. Από τα πολλά πλανητικά συστήματα που έχουμε βρει, κανένα δεν συγκρίνεται με το δικό μας ηλιακό σύστημα. Στην πραγματικότητα, τα περισσότερα από αυτά είναι αρκετά διαφορετικά.
Για να κατανοήσουμε πώς δημιουργούνται όλα αυτά τα διαφορετικά συστήματα, πρέπει να επιστρέψουμε στην αρχή. Και αυτοί είναι μεγαλειώδεις δίσκοι σκόνης και αερίου που περιβάλλουν τα νεότερα αστέρια. Αυτά είναι τα φυτώρια που θα δημιουργήσουν τελικά νέα πλανητικά συστήματα.
Αυτοί οι δίσκοι είναι τεράστια αντικείμενα, έως και αρκετές εκατοντάδες φορές μεγαλύτερα από την απόσταση μεταξύ της Γης και του Ήλιου. Αλλά φαίνονται μικροσκοπικά στον ουρανό. Διότι ακόμη και τα πιο κοντινά, που πρακτικά βρίσκονται στη γαλαξιακή μας αυλή, απέχουν μεταξύ 600 και 1.600 έτη φωτός.
Αυτή είναι μια μικρή απόσταση, δεδομένου ότι ο Γαλαξίας έχει διάμετρο πάνω από 100.000 έτη φωτός, αλλά εξακολουθεί να σημαίνει ότι το φως, το πιο γρήγορο πράγμα στο σύμπαν, χρειάζεται έως και 1.600 χρόνια για να φτάσει από εκεί σε εμάς.
Το τυπικό μέγεθος ενός από αυτά τα πλανητικά φυτώρια, όπως φαίνεται από τη Γη, θα ήταν μια γωνία 1 “δευτερολέπτου τόξου” προς τον ουρανό, που είναι ένα 3.600ο της μοίρας. Για να το θέσουμε σε προοπτική, είναι σαν να προσπαθείς να παρατηρήσεις ένα άτομο που στέκεται στην κορυφή του Πύργου του Άιφελ από 500 χιλιόμετρα μακριά στην ολλανδική πρωτεύουσα Άμστερνταμ.
Για να παρατηρήσουμε αυτούς τους δίσκους χρειαζόμαστε τα πιο προηγμένα και μεγαλύτερα τηλεσκόπια. Και χρειαζόμαστε εξελιγμένα όργανα που μπορούν να διορθώσουν τις ατμοσφαιρικές αναταράξεις που θολώνουν τις εικόνες μας. Αυτό δεν είναι μικρό επίτευγμα μηχανικής, καθώς η τελευταία γενιά οργάνων είναι διαθέσιμη μόνο για περίπου μια δεκαετία.
Νέες ιδέες
Χρησιμοποιώντας το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου, το VLT και την κάμερα Sphere Extreme Adaptive Optics, έχουμε τώρα αρχίσει να μελετάμε κοντινά νεαρά αστέρια.
Η ομάδα μας, που αποτελείται από επιστήμονες από περισσότερες από δέκα χώρες, μπόρεσε να παρατηρήσει περισσότερα από 80 από αυτά τα νεαρά αστέρια με εκπληκτική λεπτομέρεια – τα αποτελέσματά μας δημοσιεύτηκαν σε μια σειρά άρθρων στο περιοδικό Astronomy and Astrophysics.
Όλες οι εικόνες τραβήχτηκαν σε σχεδόν υπέρυθρο φως, το οποίο είναι αόρατο στο ανθρώπινο μάτι. Δείχνουν το φως των μακρινών νεαρών άστρων που αντανακλάται από τα μικροσκοπικά σωματίδια σκόνης στους δίσκους. Αυτή η σκόνη μοιάζει με άμμο σε μια παραλία και τελικά μαζεύεται για να σχηματίσει νέους πλανήτες.
Αυτό που βρήκαμε ήταν μια εκπληκτική ποικιλία σχημάτων και μορφών αυτών των πλανητικών φυτωρίων. Μερικά από αυτά έχουν τεράστια συστήματα δακτυλίων, άλλα έχουν μεγάλους σπειροειδείς βραχίονες. Μερικά από αυτά είναι λεία και ήρεμα, άλλα βρίσκονται στη μέση μιας καταιγίδας καθώς σκόνη και αέρια πέφτουν πάνω τους από τα γύρω σύννεφα που σχηματίζουν αστέρια.
Αν και περιμέναμε κάποια ποικιλομορφία, η μελέτη μας δείχνει για πρώτη φορά ότι αυτό ισχύει ακόμη και στις ίδιες περιοχές σχηματισμού άστρων. Επομένως, ακόμη και τα πλανητικά συστήματα που σχηματίζονται στην ίδια γειτονιά μπορεί να φαίνονται αρκετά διαφορετικά.
Η ανακάλυψη μιας τόσο μεγάλης ποικιλίας δίσκων υποδηλώνει ότι η τεράστια ποικιλομορφία των εξωπλανητών που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι τώρα είναι συνέπεια αυτού του μεγάλου φάσματος πλανητικών νηπιαγωγείων.
Σε αντίθεση με τον Ήλιο, τα περισσότερα αστέρια στον γαλαξία μας έχουν συντρόφους, όπου δύο ή περισσότερα αστέρια περιφέρονται γύρω από ένα κοινό κέντρο μάζας. Όταν κοιτάξαμε τον αστερισμό του Ωρίωνα, διαπιστώσαμε ότι τα αστέρια σε ομάδες δύο ή περισσότερων αστέρων είναι λιγότερο πιθανό να έχουν μεγάλους δίσκους σχηματισμού πλανητών από ό,τι μεμονωμένα αστέρια. Αυτό είναι χρήσιμο να το γνωρίζουμε όταν ψάχνουμε για εξωπλανήτες.
Ένα άλλο ενδιαφέρον εύρημα ήταν το πόσο ανομοιόμορφοι ήταν οι δίσκοι σε αυτήν την περιοχή, υποδηλώνοντας ότι μπορεί να φιλοξενούν τεράστιους πλανήτες που λυγίζουν τους δίσκους.
Το επόμενο βήμα στην έρευνά μας θα είναι να συνδέσουμε συγκεκριμένους πλανήτες με τα φυτώριά τους για να κατανοήσουμε λεπτομερώς πώς μπορεί να έχουν σχηματιστεί τα διαφορετικά συστήματα. Θέλουμε επίσης να κάνουμε μεγέθυνση ακόμη πιο κοντά στις πιο εσωτερικές περιοχές αυτών των δίσκων, όπου μπορεί να σχηματίζονται ήδη επίγειοι πλανήτες όπως η δική μας Γη.
Για να γίνει αυτό, θα χρησιμοποιήσουμε την επόμενη γενιά τηλεσκοπίων, ειδικά το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου, το οποίο κατασκευάζεται επί του παρόντος στην έρημο Ατακάμα της Χιλής.
Υπάρχουν πολλά ερωτήματα που πρέπει να απαντηθούν. Αλλά χάρη στην έρευνά μας, γνωρίζουμε πλέον ότι το πρώτο βήμα στον μακρύ δρόμο προς την ανάδυση της ζωής είναι εξαιρετικά όμορφο.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από το The Conversation με άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Ο Christian Ginski εργάζεται για το Πανεπιστήμιο του Galway και συνεργάζεται συχνά με ιδρύματα ESO.