Universum on väga mitmekesine ja selles on galaktikaid, tähti, planeete ja palju rohkem erinevaid objekte. Ja neil kõigil on erinev vanus, nagu inimestelgi. Näiteks Päikesesüsteemi, Päikese enda ja kõigi planeetide vanus on sama – ligikaudu 4,5 miljardit aastat, sest need tekkisid samal ajal samast gaasi- ja tolmupilvest. Aga mis on teadaolevalt vanim planeet? Tõenäoliselt on ju vanemaid.
Tutvuge Metuusalaga - kõige iidseima planeediga
Nüüd on teada tuhandeid eksoplaneete, mis asuvad erinevate tähtede ümber. Ja nende hulgas on üks, mis on isegi kosmiliste standardite järgi väga vana. Selle saja-aastase inimese nimi on Metuusala ehk PSR B1620-26b.
See planeet asub Skorpioni tähtkujus, meist kujuteldamatult kaugel – 12 400 valgusaasta kaugusel. Metuusala on tohutu planeet. Selle mass on 2,5 korda suurem kui mass, kuid suuruselt on see veidi väiksem.
Huvitaval kombel asub see kuulsas kerasparves M4. Kõik selle parve tähed tekkisid samal ajal, ligikaudu 12,7 miljardit aastat tagasi, seega on planeedi vanus sama. Planeet Metuusala on kolm korda vanem kui meie Maa! Ja see ilmus siis, kui universum ise oli veel väga noor!
Selline näeb välja kosmosemootori programmi kõige iidseim planeet Metuusala.Siis võib-olla lihtsalt ilmus teatud täht, elas oma elu ära, plahvatas ja veel miljardite aastate pärast hakkas gaasipilvest moodustuma Päikesesüsteem. Ja planeet Metuusala oli siis juba vana!
Veelgi uudishimulikum on süsteem, milles see meile tuntud kõige iidseim planeet "elab". Fakt on see, et see on topeltsüsteem, mille üks tähti on valge kääbus, see tähendab täht, mis on juba ammu oma elutee läbinud ja on oma evolutsiooni viimases etapis.
Veelgi huvitavam on aga süsteemi teine komponent – see on pulsar, mis pöörleb meeletu kiirusega 100 pööret sekundis. Pulsari ja kääbuse vaheline kaugus on vaid 1 astronoomiline ühik, sama palju kui Maalt Päikeseni.
Ja nüüd, 23 astronoomilise ühiku kaugusel sellest kaksiksüsteemist, hõljub planeet Metuusala oma orbiidil, vaadates oma kunagiste eredate ja majesteetlike valgustite jäänuseid. Võib-olla andsid nad kunagi elu, kuid nüüd annavad nad ainult surmavat kiirgust. Võrdluseks, kaugus planeedist nendeni on ligikaudu sama kui Päikesest Uraanini.
Kuigi siin on erinevaid hüpoteese. Pulsarid ilmuvad pärast supernoova plahvatusi, mis hävitavad kõik nende ümber, sealhulgas planeedid. Nii et tõenäoliselt on Metuusala kodutäht valge kääbus ja pulsar liitus süsteemiga hiljem, arvatakse, et see juhtus umbes 10 miljardit aastat tagasi. Veelgi enam, kerasparves asuvad tähed üksteisele palju lähemal ja sealsete naabrite süsteemide teke ei üllata kedagi.
Nüüdseks valgeks päkapikuks saanud täht on Metuusala kodutäht. Kui see muutus punaseks hiiglaseks ja täitis oma Roche lobi, hakkas selle materjal voolama pulsarile, mis hakkas üha kiiremini pöörlema. Lõpuks lõppes kõik sellega, et punane hiiglane muutus ebastabiilseks, heitis oma ainet maha ja kahanes valgeks kääbuseks.
Nagu näeme, on selles iidses süsteemis toimunud palju katastroofe ja neid on oodata veelgi. Fakt on see, et see liigub kerasparve keskpunkti poole ja seal on tähtede tihedus väga suur. Seetõttu kogeb süsteem suurt gravitatsioonimõju, võib-olla siseneb see teise süsteemi või hävib. Või jääb mõnel kaugemal orbiidil pöörleva planeedi kinni mõni teine täht. Igal juhul igav seal kindlasti ei ole.
Teda on juba nimetatud "Metusalaks" - Piibli patriarhi auks, kes elas 969 aastat. See on inimese jaoks uskumatu vanus, kuid 13 miljardit aastat tundus ka planeedi jaoks võimatu vanus. Tänu Hubble’ile selline planeet siiski avastati.
Esimene küsimus, mis tekib, kui lugeda fraasi "13 miljardit aastat", on see, kas see on viga? See tekib seetõttu, et iga planeedi ilmumine vähem kui miljard aastat pärast Suurt Pauku tundub täiesti uskumatu. Vähemalt valitseva Universumi ajaloo ja evolutsiooni teooria seisukohalt.
Sest see teooria ütleb: esimeses põlvkonnas tähtedes polnud raskeid elemente – ainult vesinik ja natuke heeliumi. Siis, kui sellised tähed tarbisid oma gaasilist "kütust", plahvatasid nad ja nende jäänused, mis hajuvad igas suunas, langesid naabertähtede pinnale (mis olid universumi alguses loomulikult üksteisele palju lähemal, kui praegu). Termotuumasünteesi reaktsioonide tulemusena tekkisid uued elemendid. Raskem.
Teadlaste hinnangul on Päikesesüsteemi koos planeetidega, sealhulgas Maaga, vanuseks ligikaudu 4,5 miljardit aastat. Enamik teadaolevaid eksoplaneete (st teiste tähtede lähedalt avastatud planeete) on ligikaudu sama vanad.
See andis teadlastele põhjust väita, et see on planeetide tekke ajalävi. Raskeid elemente sisaldavad planeedid.
Kuidas saab siis olla, et planeet tekkis 13 miljardit aastat tagasi, kui viimastel andmetel on Universum ise 13,7+/-0,2 miljardit aastat vana?
NASA kunstnike tehtud pilt planeedist.
Kui aga järele mõelda, siis teoreetiliselt ei räägi miski sellise planeedi ilmumise võimalusest. NASA leidis, et esimesed tähed hakkasid universumisse ilmuma 200 miljonit aastat pärast Suurt Pauku.
Kuna sel ajal olid tähed üksteisele palju lähemal kui praegu, tekkis arusaadavatel põhjustel rasked elemendid võiks see on üsna toimumas elav tempos.
Lisaks peate meeles pidama, kus see planeet täpselt asub. Jutt käib kerasparvest M4, mis koosneb peamiselt esimesse põlvkonda kuuluvatest iidsetest tähtedest. See parv asub Päikesesüsteemist 5600 valgusaasta kaugusel ja maise vaatleja jaoks asub see Skorpioni tähtkujus.
Selliste kogunemiste kohta on aga teada, et raskeid elemente on seal väga vähe. Just sellepärast, et tähed, millest see koosneb, on liiga iidsed.
Muide, just seetõttu ei uskunud enamik astronoome, et planeedid võiksid kerasparvedes eksisteerida.
1988. aastal avastati pulsar PSR B1620-26, mis pöörleb M4-s 100 pööret sekundis. Peagi avastati selle lähedalt valge kääbus ja sai selgeks, et süsteem on kahekordne: pulsar ja kääbus tiirlesid teineteise ümber perioodiga kord igal Maa-aastal. Valge kääbus arvutati täpselt pulsarile avaldatava gravitatsiooni mõju põhjal.
Hiljem aga avastati, et pulsarit mõjutas teine kosmiline objekt. Keegi tuli välja planeedi ideega. Nad lehvitasid talle kätega, kuna rääkisid sfäärilisest kobarast. Kuid arutelu jätkus: kogu 1990. aastate jooksul püüdsid astronoomid aru saada, millega tegu. Seal oli kolm hüpoteesi: planeet, pruun kääbus (st peaaegu täielikult läbi põlenud täht) või mõni väga väike "tavaline" täht, mille mass on väga tühine.
Probleem oli selles, et valge kääbuse massi ei saanud siis määrata.
Hubble tuli appi. Selle teleskoobi abil saadud andmed võimaldasid meil lõpuks välja arvutada valge kääbuse täpse massi ja temperatuuri (ja ka värvi). Määrates kindlaks kääbuse massi ja võrreldes seda pulsarilt tulevate raadiosignaalide muutustega, arvutasid astronoomid välja tema orbiidi kalde Maa suhtes.
Ja pärast valge kääbuse orbiidi kalde määramist suutsid teadlased määrata kavandatava planeedi orbiidi kalde ja arvutada selle täpse massi.
Kaks ja pool massilist Jupiteri on tähe jaoks liiga väike ja isegi pruuni kääbuse jaoks. Sellest lähtuvalt on planeet ainus järelejäänud võimalus.
Teadlased viitavad sellele, et tegemist on gaasihiiglasega, milles raskeid elemente esineb väga väikestes kogustes – ülaltoodud põhjustel.
Foto kerasparvest M4 (Messier 4).
Metuusala tekkis noore tähe lähedal, oma omadustelt sarnane Päikesele.
Kuidagi elas see planeet üle kõik, mis oli võimalik ellu jääda - meeletu ultraviolettkiirguse, lähedalasuvate supernoovade kiirguse ja nende plahvatuste lööklained - kõik, mis kaasnes vanade tähtede surma ja uute tähtede tekke protsessidega, mida hiljem nimetatakse. M4 kerasparv.
Planeet ja selle täht lähenesid ootamatult pulsarile ja leidsid end selle lõksus. Võib-olla oli pulsaril varem oma satelliit, mis löödi kosmosesse.
Täht, mille ümber Metuusala tiirleb, aja jooksul paisus, muutudes punaseks hiiglaseks ja kahanes seejärel valgeks kääbuseks, mis tegelikult kiirendas pulsari pöörlemist.
Metuusala jätkas korrapärast pöörlemist ümber mõlema tähe, mis on ligikaudu võrdne kaugusega Päikesest Uraanini.
Sellise planeedi olemasolu fakt viitab vähemalt sellele, et Universumis võib planeete olla palju rohkem, kui seni arvati. Teisest küljest on Metuusala väidetavalt gaasihiiglane. Tihedam ja Maa-sarnasem planeet M4-s poleks lihtsalt välja tulnud... Teisalt väitis teooria, et täheparvedes, kus raskeid elemente on vähe, ei saa planeete üldse olla.
Tundub, et ainus asi universumis ei saa olla- see on midagi võimatut.
Meie universum on täis hämmastavaid ja seletamatuid asju. Näiteks täna on teadlased avastanud ülikiirusega tähed, mis ei kuku ega ole meteoriidid, vaarikate aroomiga või rummi lõhnaga hiiglaslikud tolmupilved. Astronoomid on avastanud ka palju huvitavaid planeete väljaspool meie päikesesüsteemi.
Osiris ehk HD 209458 b on Pegasuse tähtkujus tähe HD 209458 lähedal asuv eksoplaneet, mis asub Maast enam kui 150 valgusaasta kaugusel. HD 209458 b on üks enim uuritud eksoplaneete väljaspool Päikesesüsteemi. Osirise raadius on ligi 100 000 kilomeetrit (1,4 korda suurem kui Jupiteri raadius), mass aga vaid 0,7 Jupiteri omast (ligikaudu 1,3 1024 tonni). Planeedi kaugus ematähest on väga väike - vaid kuus miljonit kilomeetrit, seega on selle tähe ümber tiirlemise periood ligi 3 päeva.
Teadlased avastasid planeedil tormi. Eeldatakse, et vingugaasist (CO) puhub tuul. Tuule kiirus on ligikaudu 2 km/s ehk 7 tuhat km/h (võimalike variatsioonidega 5-10 tuhat km/h). See tähendab, et täht soojendab üsna tugevalt temast vaid 1/8 Merkuuri ja Päikese vahelisest kaugusest paiknevat eksoplaneeti ning tema tähe poole suunatud pinna temperatuur ulatub 1000°C-ni. Teine pool, mis kunagi tähe poole ei pöördu, on palju lahedam. Suur temperatuuride vahe põhjustab tugevat tuult.
Astronoomid suutsid kindlaks teha, et Osiris on komeetplaneet, see tähendab, et sellelt voolab pidevalt tugev gaasivoog, mis tähe kiirgusega planeedilt eemale puhub. Praeguse aurustumiskiiruse juures ennustatakse, et see hävib täielikult triljoni aasta jooksul. Ploomi uuring näitas, et planeet aurustub täielikult – sealt lahkuvad nii kerged kui ka rasked elemendid.
Kivivihma planeedi teaduslik nimetus on COROT-7 b (varem kandis seda nime COROT-Exo-7 b). See salapärane planeet asub Monocerose tähtkujus umbes 489 valgusaasta kaugusel Maast ja on esimene kivine planeet, mis avastati väljaspool päikesesüsteemi. Teadlased oletavad, et COROT-7 b võib olla Saturni suuruse gaasihiiglase kivine jäänuk, mille täht "aurutas" oma tuumani.
Teadlased on leidnud, et planeedi valgustatud küljel on tohutu laavaookean, mis tekib temperatuuril umbes +2500-2600°C. See on kõrgem kui enamiku tuntud mineraalide sulamistemperatuur. Planeedi atmosfäär koosneb peamiselt aurustunud kivimitest ning selle tumedale ja heledale poolele ladestub kivised setted. Planeet on ilmselt alati ühe küljega tähe poole.
Tingimused planeedi valgustatud ja valgustamata poolel on väga erinevad. Kui valgustatud pool on pidevas konvektsioonis loksuv ookean, siis valgustamata pool on tõenäoliselt kaetud tohutu tavalise veejääkihiga.
Planeet Metuusala – PSR 1620-26 b, mis asub Skorpioni tähtkujus Maast 12 400 valgusaasta kaugusel, on üks vanimaid praegu teadaolevaid eksoplaneete. Mõnede hinnangute kohaselt on selle vanus umbes 12,7 miljardit aastat. Planeedi Metuusala mass on 2,5 korda suurem kui Jupiteril ja tiirleb ümber ebatavalise kaksiksüsteemi, mille mõlemad komponendid on läbipõlenud tähed, mis on ammu läbinud oma aktiivse evolutsioonifaasi: pulsar (B1620−26 A) ja valge kääbus (PSR) B1620−26 B). Lisaks sellele asub süsteem ise kerakujulise täheparve M4 tihedalt asustatud tuumas.
Pulsar on neutrontäht, mis pöörleb 100 korda sekundis ümber oma telje, kiirgades raadiosagedusalas rangelt perioodilisi impulsse. Tema kaaslase, valge kääbuse mass, mis väljendub pulsari “tiksumise” täpsuse perioodilise rikkumisena, on 3 korda väiksem kui Päikesel. Tähed tiirlevad ümber ühise massikeskme üksteisest 1 astronoomilise ühiku kaugusel. Täielik rotatsioon toimub iga 6 kuu tagant.
Tõenäoliselt on planeet Metuusala ilma tahke pinnata gaasihiiglane, nagu Maa. Eksoplaneet teeb täispöörde ümber kaksiktähe 100 aastaga, asudes sellest umbes 3,4 miljardi kilomeetri kaugusel, mis on veidi suurem kui Uraani ja Päikese vaheline kaugus. Universumi ajaloos väga varajases staadiumis sündinud PSR 1620-26 b näib olevat peaaegu ilma elementideta nagu süsinik ja hapnik. Sel põhjusel on väga ebatõenäoline, et sellel on kunagi olnud või on elu.
Gliese 581c on eksoplaneet tähe Gliese 581 planeedisüsteemis, mis asub meie planeedist umbes 20 valgusaasta kaugusel. Gliese 581c on väikseim väljaspool meie süsteemi kunagi avastatud planeet, kuid see on 50 protsenti suurem ja 5 korda massiivsem kui Maa. Planeedi pöörlemisperiood umbes 11 miljoni kilomeetri kaugusel asuva tähe ümber on 13 Maa päeva. Selle tulemusel, hoolimata tõsiasjast, et täht Gliese 581 on meie Päikesest peaaegu kolm korda väiksem, näeb tema kohalik päike planeedi taevas 20 korda suurem kui meie täht.
Kuigi eksoplaneedi orbiidi parameetrid asuvad "asustamiskõlblikus" tsoonis, on sellel olevad tingimused sarnasemad mitte Maal, nagu varem arvati, vaid Veenuse tingimustega. Asendades selle teadaolevad parameetrid selle planeedi arengu arvutimudeliga, jõudsid eksperdid järeldusele, et vaatamata oma massile on Gliese 581c võimas atmosfäär suure metaani ja süsinikdioksiidi sisaldusega ning temperatuur pinnal ulatub + 100°C kasvuhooneefekti tõttu. Nii et ilmselt pole seal vedelat vett.
Tänu oma lähedusele tähele Gliese 581 c mõjutavad seda loodejõud ja see võib alati asuda ühel pool tema poole või pöörlema resonantsis, näiteks Merkuur. Tänu sellele, et planeet asub meie nähtava valgusspektri kõige alumises osas, on planeedi taevas põrgupunast värvi.
TrES-2b on 2011. aasta mustim planeet. See osutus mustamaks kui kivisüsi, nagu ka mis tahes planeet või satelliit meie päikesesüsteemis. Mõõtmised näitasid, et TrES-2b peegeldab vähem kui ühe protsendi sissetulevast päikesevalgusest, vähem kui isegi must akrüülvärv või tahm. Teadlased selgitavad, et sellel gaasihiiglasel puuduvad eredad peegeldavad pilved (nagu need, mida leidub Jupiteril ja Saturnil) selle väga kõrge pinnatemperatuuri – üle 980°C – tõttu. See pole üllatav, arvestades, et planeeti ja selle tähte lahutab vaid 4,8 miljonit kilomeetrit.
See planeet asub päikesesüsteemist umbes 760 valgusaasta kaugusel. See on peaaegu sama suur kui Jupiter ja tiirleb ümber Päikese sarnase tähe. TrES-2b on loodete suhtes lukustatud nii, et planeedi üks külg on alati tähe poole.
Teadlased oletavad, et TrES-2b atmosfäär sisaldab tõenäoliselt valgust neelavaid aineid, nagu naatriumi- ja kaaliumiaur või titaanoksiidi gaas. Kuid isegi nemad ei suuda täielikult seletada kummalise maailma intensiivset mustust. Planeet pole aga täiesti kottpime. See on nii kuum, et tekitab nõrga punase valguse nagu põlev süsi.
HD 106906 b – see gaasihiiglane, mis on Jupiterist 11 korda suurem, asub Lõunaristi tähtkujus umbes 300 valgusaasta kaugusel Maast ja ilmus umbes 13 miljonit aastat tagasi. Planeet tiirleb ümber oma tähe 97 miljardi kilomeetri kaugusel, mis on 22 korda suurem kui Päikese ja Neptuuni vaheline kaugus. See on nii suur vahemaa, et algtähe valgus saavutab HD 106906 b alles 89 tunni pärast, Maa saab päikesevalguse aga 8 minuti pärast.
HD 106906 b on üks üksildasemaid teadaolevaid planeete universumis. Lisaks ei saa kosmiliste kehade moodustumise kaasaegsete mudelite kohaselt planeet oma tähest sellisel kaugusel tekkida, mistõttu teadlased eeldavad, et see üksik planeet on ebaõnnestunud täht.
HAT-P-1 b on Päikeseväline planeet, mis tiirleb ümber kollase kääbuse ADS 16402 B, mis asub Maast 450 valgusaasta kaugusel Sisaliku tähtkujus. Sellel on teadaolevatest eksoplaneetidest suurim raadius ja madalaim tihedus.
HAT-P-1 b kuulub kuumade Jupiterite klassi ja selle tiirlemisperiood on 4,465 päeva. Selle mass on 60% Jupiteri massist ja selle tihedus on ainult 290 ± 30 kg/m³, mis on rohkem kui kolm korda väiksem kui vee tihedus. Võib kindlalt väita, et HAT-P-1 on kõige kergem planeet. Tõenäoliselt on see eksoplaneet gaasihiiglane, mis koosneb peamiselt vesinikust ja heeliumist.
Planeet, millel on uskumatult suur planeedirõngaste süsteem
1SWASP J140747.93-394542.6 b või lühidalt J1407 b on planeet, mis sisaldab ligikaudu 37 rõngast, millest igaühe läbimõõt on kümneid miljoneid kilomeetreid. See tiirleb ümber noore päikesetüüpi tähe J1407, kattes perioodiliselt tähe valgust oma “sarafaaniga” pikaks ajaks.
Teadlased pole otsustanud, kas see planeet on gaasihiiglane või pruun kääbus, kuid see on kindlasti ainuke oma tähe süsteemis ja asub Maast 400 valgusaasta kaugusel. Selle planeedi ringsüsteem on esimene väljaspool Päikesesüsteemi avastatud ja hetkel teadaolev suurim. Selle rõngad on palju suuremad ja raskemad kui Saturnil.
Mõõtmiste järgi on nende rõngaste raadius 90 miljonit kilomeetrit ja kogumass on sada korda suurem Kuu massist. Võrdluseks: Saturni rõngaste raadius on 80 tuhat kilomeetrit ja mass on erinevatel hinnangutel 1/2000 kuni 1/650 Kuu massist. Kui Saturnil oleksid sarnased rõngad, siis näeksime neid öösel Maalt palja silmaga ja see nähtus oleks palju heledam kui täiskuu.
Lisaks on rõngaste vahel nähtav tühimik, milles teadlaste arvates tekkis satelliit, mille pöörlemisperiood J1407b ümber on umbes kaks aastat.
Gliese 436 b on eksoplaneet, mis asub Maast 33 valgusaasta kaugusel ja asub Lõvi tähtkujus. See on suuruselt võrreldav Neptuuniga – 4 korda suurem kui Maa ja 22 korda raskem. Planeet tiirleb oma ematähe ümber 2,64 päevaga.
Gliese 436 b puhul on hämmastav, et see koosneb peamiselt veest, mis püsib kõrge rõhu ja 300°C pinnatemperatuuri juures tahkes olekus – “põlev jää”. Selle põhjuseks on planeedi tohutu gravitatsioonijõud, mis mitte ainult ei takista veemolekulide aurustumist, vaid ka surub need kokku, muutes need jääks.
Gliese 436 b atmosfäär koosneb peamiselt heeliumist. Gliese 436 b vaatlused Hubble'i kosmoseteleskoobiga ultraviolettkiirguses näitasid planeedi taga tohutut vesiniku saba. Saba pikkus on 50 korda suurem kui vanemtähe Gliese 436 läbimõõt.
55 Cancri e on planeet, mis asub Vähi tähtkujus Maast umbes 40 valgusaasta kaugusel. 55 Cancri e on Maast 2 korda suurem ja massilt 8 korda suurem. Kuna see on oma tähele 64 korda lähemal kui Maa Päikesele, kestab selle aasta vaid 18 tundi ja pind soojeneb temperatuurini 2000°K.
Eksoplaneedi koostises domineerib süsinik, aga ka selle modifikatsioonid – grafiit ja teemant. Sellega seoses väidavad teadlased, et 1/3 planeedist koosneb teemantidest. Esialgsete arvutuste kohaselt ületab nende kogumaht Maa suurust ja 55 Cancri e aluspinnase maksumus võib olla 26,9 nonillion (30 nulli) dollarit. Näiteks kõigi Maa riikide SKT on 74 triljonit. (12 nulli) dollarit.
Jah, paljud avastused ei kõla realistlikumalt kui ulme ja pööravad kõik teaduslikud ideed pea peale. Ja võime kindlalt öelda, et kõige ebatavalisemad planeedid ootavad endiselt avastamist ja üllatavad meid rohkem kui korra.
Kasutatud saidi materjalid:
Ammu enne Päikese ja Maa sündi sündis meie galaktika ühe Päikeselaadse valgusti lähedal hiiglaslik planeet. 13 miljardit aastat pärast neid sündmusi suutis Hubble'i kosmoseteleskoop täpselt mõõta selle iidse eksoplaneedi – ka tänapäeval teadaolevalt kõige kaugema meist – massi. Tema lugu on hämmastav. Planeet on viidud äärmiselt ebasõbralikku ja ebasõbralikku kohta: see tiirleb ümber ebatavalise kaksiksüsteemi, mille mõlemad komponendid on põlenud tähed, mis on ammu läbinud oma aktiivse evolutsioonifaasi. Lisaks sellele asub süsteem ise kerakujulise täheparve tihedalt asustatud tuumas.
Riis. 1. Kerasparvest M4 ja seega ka leitud planeedist eraldab meid 5600 valgusaastat. Parve galaktilised koordinaadid on L=351° b=+16°. See asub kusagil Amburi käe kohal - Linnutee sisemine käsivars meie omaga võrreldes.
Hubble'i uued andmed piiravad kümme aastat kestnud intensiivset arutelu ja spekulatsioone selle iidse maailma tõelise olemuse üle, mis majesteetlikult ja rahulikult tiirleb ümber ebatavalise kahendsüsteemi laial orbiidil, tehes igal sajandil ühe revolutsiooni. Planeet osutus Jupiterist 2,5 korda raskemaks. Juba selle olemasolu on kõnekas tõend selle kohta, et esimeste planeetide sünd algas universumis üsna varsti pärast selle sündi - juba esimesel miljardil aastal pärast Suurt Pauku. See avastus viib astronoomid järeldusele, et planeedid võivad olla kosmoses väga levinud nähtus.
Nüüd asub see planeet peaaegu vana kerasparve M4 tuumas, mida näeme suvetaevas Skorpioni tähtkujus, Maast 5600 valgusaasta kaugusel. Nagu teada, on kerasparved Päikesesüsteemiga võrreldes raskete elementide poolest väga vaesed, kuna need tekkisid universumis väga varakult – ajal, mil heeliumist raskemad elemendid ei jõudnud veel „tuumakateldes” küpsetada. ” tähtedest. Sel põhjusel kaldusid mõned astronoomid isegi arvama, et kerasparved ei pruugi üldse planeete sisaldada. Tõenäoliselt mäletate, milline võimas argument selle pessimistliku vaatenurga kasuks oli 1999. aastal Hubble'i abiga läbi viidud ainulaadne eksperiment, mille käigus astronoomid otsisid spetsiaalselt kerasparvest 47 Tucanae "kuume Jupitereid" ja ei leidnud ühtegi. üks seal! Praegune Hubble'i avastus viitab sellele, et 1999. aasta astronoomid võisid lihtsalt veidi valest kohast otsida ja kaugemal orbiitidel võib hiiglaslikke gaasiplaneete olla isegi kerasparvedes üsna palju.
Steinn Sigurdson Pennsylvania osariigi ülikoolist ütleb: "Meie tulemus annab tugeva argumendi, et planeetide teke on üsna vähenõudlik protsess, mida on võimalik saavutada isegi väikese koguse raskete elementidega. See tähendab, et see algas Universumis väga varakult."
"Planeetide võimalik arvukus kerasparvedes on äärmiselt julgustav," lisab Harvey Riche Briti Columbia ülikoolist. Rääkides võimalikust küllusest, toetub Harvey muidugi tõsiasjale, et planeet avastati mitte kuskilt, vaid esmapilgul nii kohutavast kohast, nagu orbiit ümber kaksiktähe, mis koosneb heeliumvalgest kääbusest ja... kiiresti pöörlevad neutronitähed! Veelgi enam, kogu see kamp asub klastri tihedalt asustatud tuumale väga lähedal, kus sagedased lähedased kohtumised naabervalgustitega ähvardavad hapraid planeedisüsteeme täieliku lagunemisega.
Selle planeedi avastamise ajalugu algas 15 aastat tagasi, 1988. aastal, kui kerasparvest M4 avastati pulsar, mis kannab nimetust PSR B1620-26. Tegemist oli väga kiire pulsariga – neutrontäht pöörles ligi 100 korda sekundis, kiirgades raadioulatuses rangelt perioodilisi impulsse. Peaaegu kohe pärast selle avastamist leiti pulsarile kaaslane - valge kääbus, mis avaldus pulsari "tiksutamise" täpsuse perioodilise rikkumisena. Tal õnnestus neutrontähe ümber pöörata vaid kuue kuuga (täpsemalt 191 päevaga). Mõne aja pärast märkasid astronoomid, et isegi valge kääbuse mõju arvesse võttes oli pulsari täpsusega probleeme. Nii avastati ka kolmanda kaaslase olemasolu, kes tiirleb sellest ebatavalisest paarist mingil kaugusel. See võis olla planeet, kuid välistatud ei olnud pruuni kääbuse või isegi väikese massiga tähe variant (kõik sõltus kolmanda kaaslase orbiidi kaldenurgast vaatejoone suhtes, mis polnud teada). See tekitas tuliseid vaidlusi pulsarsüsteemi PSR B1620-26 salapärase kolmanda kaaslase olemuse üle, mis ei vaibunud kogu eelmise sajandi 90ndatel.
Riis. 2.Sellel kerasparve M4 ringikujulise piirkonna väikesel fragmendil tähistab ring raadiovaatlustest tuntud pulsari PSR B1620-26 asukohta, mis on optilises piirkonnas nähtamatu. Sellele väljale langes ainult kaks tähte: selle piiril lebav punakas põhijada täht massiga umbes 0,45 M ja kindlalt sinine täht tähesuurusega umbes 24 m, mis osutus pulsari valgeks kääbuskaaslaseks.
Sigurdson, Riches ja teised avastuse kaasautorid suutsid lõpuks selle vaidluse lahendada, mõõtes planeedi tegelikku massi väga geniaalsel viisil. Nad tegid parimaid Hubble'i pilte 90ndate keskpaigast, et uurida valgeid kääbusi M4-s. Neid kasutades suutsid nad leida sama valge kääbuse, mis tiirleb ümber pulsari PSR B1620-26, ning hinnata selle värvi ja temperatuuri. Brad Hanseni California ülikoolist arvutatud evolutsioonimudelite abil hindasid nad valge kääbuse massi (0,34 ± 0,04 Ms). Võrreldes seda pulsari perioodilistes signaalides täheldatud löökidega, arvutasid nad välja valge kääbuse orbiidi kalde vaatejoone suhtes. Koos täpsete raadioandmetega gravitatsioonihäirete kohta valge kääbuse ja neutrontähe liikumisel piki sisemist orbiiti võimaldas see piirata kolmanda kaaslase välisorbiidi kaldenurga võimalike väärtuste vahemikku ja seeläbi. kindlaks teha selle tegelik mass. Ainult 2,5±1 Mu! Objekt osutus liiga pisikeseks, et olla mitte ainult täht, vaid isegi pruun kääbus. Nii et see on planeet!
Tal on seljataga 13 miljardit aastat. See, näete, on auväärne vanus. Nooruses tiirles ta ümber oma noore kollase päikese Jupiteri omaga sarnasel orbiidil. See elas üle kõrvetava ultraviolettkiirguse, supernoova plahvatuste ja nende tekitatud lööklainete ajastu, mis oma tekkepäevil – kiire tähetekke perioodil – raevukalt läbi noore kerasparve nagu tuletorm veeres. Umbes samal ajal, kui Maale ilmusid esimesed mitmerakulised organismid, hõljus planeet ja selle ematäht M4 ringikujulise piirkonna paksusesse. Ilmselt jõuti siin kuskil väga lähedale vanale vanale pulsarile, mis jäi alles pärast mõne supernoova plahvatust klastri elu algusaegadest ja millel oli ka oma kaaslane. Lähenemisel toimus gravitatsioonimanööver (mehaanilise energia vahetus), mille tulemusena kaotas pulsar oma paari igaveseks, kuid püüdis meie tähe koos planeediga oma orbiidile. Ja nii see ebatavaline kolmainsus sündiski, saades uues konfiguratsioonis märgatava tagasilöögi impulsi, mis suunas selle klastri vähem asustatud välisosadesse. Peagi, vananedes, paisus planeedi ematäht punaseks hiiglaseks ja, olles täitnud selle Roche'i sagara, hakkas ainet pulsarile heitma. Koos sellega kandus pulsarile pöördemoment, mis rahunenud neutrontähe taas väga suure kiirusega keerutas, muutes selle nn millisekundiliseks pulsariks. Vahepeal jätkas planeet rahulikku jooksu orbiidil umbes 23 astronoomilise ühiku kaugusel sellest paaritud paarist (ligikaudu Uraani orbiit).
Milline ta on? Tõenäoliselt on see ilma tahke pinnata gaasihiiglane, nagu Maa. Universumi ajaloos väga varajases staadiumis sündinud selles näib peaaegu puuduvat sellised elemendid nagu süsinik ja hapnik. Sel põhjusel on väga ebatõenäoline, et sellel kunagi (või praegu) elu oleks olnud. Isegi kui elu tekiks näiteks kusagil mõnel selle kivikuul, ei elaks see vaevalt üle võimsad röntgenipursked, mis kaasnesid pulsari pöörlemisajastuga, mil punasest hiiglasest neutrontäheni voolasid kuumutusgaasi vood. Kahjuks on raske ette kujutada ühtegi tsivilisatsiooni, kes oleks tunnistajaks ja osaleks selle planeedi pikal ja dramaatilisel ajalool, mis sai alguse peaaegu sama kaua kui aeg ise.
tõlge:
A.I. Djatšenko, ajakirja Zvezdochet kolumnist
1). Mõiste eksoplaneet ilmus astronoomiasse üsna hiljuti, 20. sajandi lõpus. Neid nimetatakse planeetideks, mis avastati teiste väljaspool päikesesüsteemi asuvate tähtede ümber. (