A Tejút életének valószínűbb helyei

Az otthoni galaxisunk nem olyan vendégszerető az életben, mint gondolnád. A kozmikus sugárzás, a szupernóva robbanások és a kis galaxisokkal való ütközések a Tejút nagy részét túl ördögi jelentőségűvé teszik a biológia szempontjából. De egy új, új szimuláció megkeresi a csendes és termékeny körzeteket, beleértve egy meglepő helyzetet: a csillagok bölcs hulláma messze túljut a Tejút fő testén.

Az élet támogatása érdekében, amint azt tudjuk, a bolygóknak folyékony víznek és pályájának kell lennie a megfelelő helyen a naprendszerükben, nem túl közel és nem túl messze csillaguktól. Hasonlóképpen, az élet nem alakul ki, vagy sokáig fennmarad a galaxisok központja közelében. A csillagok nagy sűrűsége itt azt jelenti, hogy egy adott időpontban több felrobbanhat, megsemmisítheti a bolygó ózonrétegét, és bármilyen felszíni életét halálos ultraibolya sugaraknak teheti ki.

Tehát az új tanulmányban a kutatók Duncan Forgan fizikusa vezetésével, a St. Andrews Egyetemen, a fife-i Egyesült Királyságban, a galaxis központjától távol eső régiókra összpontosítottak. Számítógépes szimulációkkal modellezték az egész Tejút-szerű galaxist és annak szomszédait, az Andromeda és a Triangulum galaxisokat. Ezután szimulálták a gáz, a csillagok és a bolygórendszerek eloszlását a csillagok körében. Végül engedték ezeknek a galaxisoknak milliárd év alatt fejlődni, miközben feltérképezték fejlődő lakhatósági zónáikat. "Elsőként vizsgáljuk meg, hogy a galaxisok története miként befolyásolja azok életképességét" - mondja Forgan.

A szimuláció minden csillagtípusához Forgan és kollégái becsülték meg a földi bolygók kialakulásának valószínűségét, amelyek közül néhány lehet Föld-szerű vagy olyan szellemetlen, mint a Merkúr. Azt is becsülték annak esélyét, hogy egy csillag közelében olyan nagy óriás bolygó alakul ki, mint Neptunusz, mivel ez megzavarhatja a lehetséges földszereket, amelyek ott összegyűltek. Aztán elemezték a rövid életű életbarát világok valószínűségét, amelyek olyan csillagrendszerekben voltak, amelyek túl közel vannak a haldokló, robbantó csillagokhoz.

A csapat szimulációi talán nem meglepő módon azt mutatják, hogy a potenciálisan életképes bolygók nagyobb valószínűséggel maradnak fenn, ha a sűrű csillagkonglomerációktól távol eső területeken alakulnak ki, ahol több szupernóva robbanás fordul elő. Az eredmények azt mutatják, hogy a Tejút és más spirális galaxisok esetében a legveszélyesebb régiók a galaktikus központokban helyezkednek el, míg a diffúz spirálkarok kevesebb veszélyt jelentenek, és ezért életre vendégszeretőbbek. A föld ezen lakható zóna belső széle közelében fekszik.

A NASA Kepler űrteleszkópjának megfigyelései erősen sugallják, hogy „alapvetően minden csillagnak van egy bolygója, ami eléggé elképesztő” - mondja Forgan. Mivel a csapat szimulációjában sok csillag található a galaxisok belső régióiban, sok bolygó képződik ott, és némelyik lakható lesz, de kevés esélye van a szupernóvák besugárzására. A lakható világokat tartalmazó bolygórendszer esélyei, amelyek elég távol vannak ettől a csillagrobbanástól, a galaktikus központjától messze nőnek, és a spirális karok külső szélein csúsznak .

A tudósok nemcsak a csillagokat modellezték, hanem maguk a galaxisok fejlődését is. Több milliárd év alatt a gravitáció összehúzza a szomszédos galaxisokat, csakúgy, mint a Tejút és az Andromeda ezt a kifoghatatlan erőt tapasztalja meg. Forgan és társszerzői úgy találták, hogy amikor a galaxisok összeomlanak, az élőhely átalakul, majd fokozatosan visszatér az általános tendenciához: A galaktikus központtól nagyobb távolságra lévő csillagok nagyobb eséllyel fogadják az életre vendégbarát bolygót.

Forgan és csapata szintén kibővítette modellje alkalmazási körét a Tejút spirálkarán kívüli tárgyak figyelembevétele érdekében. Ide tartoznak a csillagok filamentumos áramlása - a galaktikus ütközések maradványai -, valamint a Tejút körül keringő kis „műholdas” galaxisok. Ezeknek a tárgyaknak kiderül, hogy „lakhatósági zsebe” van, sok életbarát csillaggal, azon túl, ahol a csillagászok hagyományosan mutatták a távcsövüket.

Ezek a szimulációk „irányítanak minket arra, hogy hol kell keresni” az életképes világokhoz - mondja Anupam Mazumdar, az Egyesült Királyságban található Lancaster Egyetem fizikusa, aki nem vett részt a vizsgálatban. A jelenlegi távcsövek és felmérések a Tejút széles területeit vizsgálják, de a jövőbeli távcsövek célzottabb kereséseket végezhetnek - javasolja.

Mazumdar megjegyzi, hogy a szimulációnak nincs finom felbontása, és nem képes érzékeltetni száz fényévnél kisebb skálákat. Mivel a tanulmány még nem képes megragadni az egyes csillagok és bolygórendszereik részleteit, a tudósoknak megközelíteniük kell, hogy a szupernóva robbanások miként érintik az e rendszerek bolygóit.

A lakható bolygók további fenyegetésekkel szembesülnek ebből a kutatásból, ideértve a gamma-sugárzásból származó sugárzás spektrumát is, amelyek ritkábbak és intenzívebbek, mint a szupernóvák.

A "szupernóvák távolságtartományában és sebességében bizonyos bizonytalanságok vannak", amelyek meghatározzák, mennyire veszélyes lehet a galaktikus régió és milyen messze kell lennie egy bolygónak a szupernóvától, hogy biztonságban maradjon. "De alapvető elképzelésüknek igaza volt, hogy a galaxisunkban vannak olyan régiók, ahol túl sok csillagképződés folyik."