Planeter af binære stjerner som mulige hjem for fremmede liv

Næsten halvdelen af ​​stjerner i solstørrelse er binære. Ifølge Københavns Universitets forskning kan planetsystemer omkring binære stjerner være meget forskellige fra dem omkring enkeltstjerner. Dette peger på nye mål i søgen efter udenjordiske livsformer.

Da den eneste kendte planet med liv, Jorden, kredser om solen, er planetsystemer omkring stjerner af lignende størrelse oplagte mål for astronomer, der forsøger at lokalisere udenjordisk liv. Næsten hver anden stjerne i den kategori er en binær stjerne. Et nyt resultat fra forskning ved Københavns Universitet peger på, at planetsystemer er dannet på en helt anden måde omkring dobbeltstjerner end omkring enkeltstjerner som f.eks. Solen.

"Resultatet er spændende, da jagten på udenjordisk liv vil blive udstyret med flere nye, ekstremt kraftfulde instrumenter inden for de kommende år. Dette øger betydningen af ​​at forstå, hvordan planeter dannes omkring forskellige typer stjerner. Sådanne resultater kan pege på steder, der ville være særligt interessant at undersøge for livets eksistens," siger professor Jes Kristian Jørgensen, Niels Bohr Instituttet, Københavns Universitet, der leder projektet.

Resultaterne fra projektet, som også har deltagelse af astronomer fra Taiwan og USA, er offentliggjort i tidsskriftet Nature.

Burst former planetsystemet

Den nye opdagelse er gjort baseret på observationer foretaget af ALMA-teleskoperne i Chile af en ung dobbeltstjerne omkring 1.000 lysår fra Jorden. Det dobbelte stjernesystem, NGC 1333-IRAS2A, er omgivet af en skive bestående af gas og støv. Observationerne kan kun give forskerne et øjebliksbillede fra et punkt i udviklingen af ​​det dobbelte stjernesystem. Holdet har dog suppleret observationerne med computersimuleringer, der rækker både tilbage og frem i tiden.

"Observationerne giver os mulighed for at zoome ind på stjernerne og studere, hvordan støv og gas bevæger sig mod skiven. Simuleringerne vil fortælle os, hvilken fysik der er i spil, og hvordan stjernerne har udviklet sig indtil det øjebliksbillede, vi observerer, og deres fremtidige udvikling ," forklarer postdoc Rajika L. Kuruwita, Niels Bohr Institutet, anden forfatter af Nature artikel.

Især følger bevægelsen af ​​gas og støv ikke et kontinuerligt mønster. På nogle tidspunkter - typisk i relativt korte perioder på ti til hundrede år hvert tusinde år - bliver bevægelsen meget stærk. Dobbeltstjernen bliver ti til hundrede gange lysere, indtil den vender tilbage til sin normale tilstand.

Formentlig kan det cykliske mønster forklares med dobbeltstjernens dualitet. De to stjerner omkranser hinanden, og med givne intervaller vil deres fælles tyngdekraft påvirke den omgivende gas- og støvskive på en måde, som får enorme mængder materiale til at falde mod stjernen.

"Det faldende materiale vil udløse en betydelig opvarmning. Varmen vil gøre stjernen meget lysere end normalt," siger Rajika L. Kuruwita og tilføjer:

"Disse udbrud vil rive gas- og støvskiven fra hinanden. Mens disken vil bygge sig op igen, kan udbruddene stadig påvirke strukturen af ​​det senere planetsystem."

Kometer bærer byggesten til livet

Det observerede stjernesystem er stadig for ungt til, at planeter er blevet dannet. Holdet håber at opnå mere observationstid på ALMA, hvilket gør det muligt at undersøge dannelsen af ​​planetsystemer.

Ikke kun planeter, men også kometer vil være i fokus:

"Kometer vil sandsynligvis spille en nøglerolle i at skabe muligheder for, at liv kan udvikle sig. Kometer har ofte et højt indhold af is med tilstedeværelse af organiske molekyler. Man kan godt forestille sig, at de organiske molekyler er bevaret i kometer i epoker, hvor en planet befinder sig. gold, og at senere kometnedslag vil introducere molekylerne til planetens overflade,« siger Jes Kristian Jørgensen.

Det er vigtigt at forstå udbruddenes rolle i denne sammenhæng:

"Opvarmningen forårsaget af udbruddene vil udløse fordampning af støvkorn og isen, der omgiver dem. Dette kan ændre den kemiske sammensætning af det materiale, som planeterne er dannet af."

Således er kemi en del af forskningsområdet:

"Bølgelængderne dækket af ALMA giver os mulighed for at se ret komplekse organiske molekyler, så molekyler med 9-12 atomer og indeholdende kulstof. Sådanne molekyler kan være byggesten til mere komplekse molekyler, som er nøglen til livet, som vi kender det. For eksempel amino syrer, der har været funderet i kometer."

Kraftfulde værktøjer slutter sig til søgen efter liv i rummet

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) er ikke et enkelt instrument, men 66 teleskoper, der fungerer i koordination. Dette giver mulighed for en meget bedre opløsning, end der kunne være opnået med et enkelt teleskop.

Snart vil det nye James Webb Space Telescope (JWST) slutte sig til søgen efter udenjordisk liv. Nær slutningen af ​​årtiet vil JWST blive suppleret af ELT (European Large Telescope) og det ekstremt kraftfulde SKA (Square Kilometer Array), der begge er planlagt til at begynde at observere i 2027. ELT vil med sit 39-meter spejl være den største optiske teleskop i verden og vil være klar til at observere de atmosfæriske forhold for exoplaneter (planeter uden for solsystemet, red.). SKA vil bestå af tusindvis af teleskoper i Sydafrika og Australien, der arbejder i koordination og vil have længere bølgelængder end ALMA.

"SKA vil give mulighed for at observere store organiske molekyler direkte. James Webb Space Telescope opererer i det infrarøde, hvilket er særligt velegnet til at observere molekyler i is. Endelig har vi fortsat ALMA, som er særligt velegnet til at observere molekyler i gasform At kombinere de forskellige kilder vil give et væld af spændende resultater," slutter Jes Kristian Jørgensen. + Udforsk yderligere

Starten på fødslen af ​​planeter i et binært stjernesystem observeret