Okei, minun täytyy saada sinut todella miettimään tätä.
Me kaikki opimme koulussa, että planeetat muodostuvat tähtien rinnalla, eikö niin? Kuten, kaikki alkaa yhdestä suuresta kosmisesta pilvestä, ja samalla kun tähti syttyy keskellä, jäljelle jäävä materiaali kasaantuu yhteen muodostaen planeettoja. Maa, Mars, Jupiter — kaikki syntyivät yhdessä Aurinkomme kanssa yli 4,5 miljardia vuotta sitten.
Yksinkertaista. Selkeää. Totta kai se antaa järkeä.
Paitsi... entä jos se ei olekaan koko tarina?
Kosminen mysteeri, jonka kukaan ei odottanut ratkaistavan
Astronomien ryhmä tarkasteli hiljattain uudelleen NASAn Hubblen avaruusteleskoopin havaintoja — tarkemmin sanottuna vuoden 1999 tietoja, joita tutkijat olivat tarkastelleet, mutta joista he eivät olleet saaneet täysin selvää tuolloin. Käyttämällä päivitettyjä kemiallisia tietokantoja he katsoivat niitä uudelleen ja löysivät jotain todella hätkähdyttävää.
Valkoinen kääpiö -tähti HS 0209+0832 (astronomit eivät ole tunnettuja tarttuvista nimistä) osoitti epätavallisen suuren niobiumin määrän — alkuaineen, joka on suhteellisen harvinainen maailmankaikkeudessa ja, mikä on ratkaisevaa, ei muodostu tähtien sisäisissä normaaleissa fuusioprosesseissa.
"Kun Jamie kysyi minulta niobiumista tässä tutkimuksessa liittyen, olin todella hämmästynyt", sanoi Boris Gaensicke, Warwickin yliopiston tähtitieteilijä, joka oli yksi tutkimuksen kirjoittajista. "Kyseistä alkuainetta ei ollut raportoitu missään muussa tähän mennessä analysoidussa valkoisessa kääpiössä."
Tässä on syy, miksi niobium on niin merkittävä asia. Useimmat alkuaineet — hiili, happi, jopa rauta — syntyvät ydinfuusiona tähtien sisällä. Mutta todella raskaat aineet? Ne ovat eri asiaa. Nämä alkuaineet voivat muodostua vain äärimmäisissä ja lyhytkestoisissa olosuhteissa, jotka syntyvät, kun tähti on kuolemassa, sen dramaattisten "kuolemanpuuhkien" aikana, kun se puhaltaa ulkoiset kerroksensa avaruuteen.
Joten suuren niobiummäärän löytäminen kuolleen tähden ympäriltä ei ole vain mielenkiintoista — se on allekirjoitus, vihje, joka osoittaa suoraan materiaaliin, joka on peräisin tähden kuolemasta, ei tähden synnystä.
Mitä tämä tarkoittaa?
Anna minun selittää tämä sinulle.
Valkoinen kääpiö on se, mitä jää jäljelle, kun pienimassainen tähti (kuten Aurinkomme lopulta tulee olemaan) on lopettanut ydinpolttoaineensa polttamisen. Se pudottaa ulkoiset kerroksensa, jättäen jälkeensä supertiheän, kuuman ytimen. Ei enää fuusiota. Ei enää loistamista kirkkaasti kuin tavallinen tähti. Vain hiipuva hiillos, joka jäähtyy hitaasti miljardien vuosien aikana.
Tässä tapauksessa tutkijat uskovat, että sen jälkeen kun HS 0209+0832 kuoli ja puhalsi kaiken tuon kemiallisesti rikastuneen materiaalin avaruuteen, tapahtui jotain huomattavaa. Osa tuosta jäänteestä — joka on raskasta niobiuma ja muita tähden kuoleman aikana syntyneitä alkuaineita — alkoi kasaantua ajan myötä yhteen.
Ja noista tähtien tuhkista... uusi planeetta on saattanut syntyä.
Se on täysin hullua, kun sitä miettii. Tämä olisi toisen sukupolven planeetta, joka on muodostunut tähden jäänteistä, joka oli jo elänyt ja kuollut. Se ei syntynyt tähtensä rinnalla, vaan sen jälkeen, kosmisen hautauskasan jättämistä jäänteistä.
Planeetta, jota ei pitäisi olla olemassa
Ryhmä ei löytänyt vain kemiallisia allekirjoituksia. NASAn TESS-teleskooppi (Transiting Exoplanet Survey Satellite) tarkkaili tätä järjestelmää neljän kuukauden ajan ja havaitsee jotain muuta: toistuvia muutoksia kirkkaudessa. Nämä vaihtelut viittaavat siihen, että jotain kiertää valkoista kääpiötä — planeetta, joka on noin 3,7 miljoonan mailin päässä (paljon lähempänä kuin Merkurius on Aurinkoa).
Ehdokas maailma? Todennäköisesti kaasujättiläinen, joka on suunnilleen Jupiterin kokoinen.
Mutta tässä on se juttu — ja tämä on sekä siistiä että vähän surullista meidän hypoteettiselle planeetalle — sillä on todennäköisesti vaikeaa olla. Valkoinen kääpiö on edelleen erittäin kuuma, ja se intensiivinen energia riisuu aktiivisesti materiaalia planeetan ulkoilmasta. Ajattele sitä kuin komeettaa, joka menettää häntänsä, mutta tässä häntä on planeetan kaasua.
Osa tästä karkaavasta materiaalista saattaa jopa muodostaa kiekon valkoisen kääpiön ympärille, joka lopulta putoaa sen pinnalle. Tämä voisi selittää, miksi Hubble havaitsee kaiken tuon niobiumin — se kirjaimellisesti sataa alas kuolleelle tähdelle.
Miksi tämä on niin tärkeää
Päätutkija Jamie Williams, Warwickin yliopiston tohtorikandidiaatti, sanoi sen kauniisti:
"Sen sijaan, että valkoinen kääpiövaihe olisi eräänlainen epilogi tähden ja sen planeettojen tarinalle, tämä tutkimus viittaa siihen, että tutut järjestelmämme ovat vain ensimmäinen luku mahdollisesti paljon pidemmästä sadasta, jossa esiin nousee uusia hahmoja."
Rakastan tuota kuvausta. Olemme aina pitäneet valkoisia kääpiöitä viimeisenä lukuna — tähden elämäntarinan hiljaisena, jäähtyvänä loppuna. Mutta ehkä se ei ole oikein. Ehkä tähdillä voi olla kaksi planeettajoukkoa: ensimmäinen sukupolvi, joka syntyi niiden mukana, ja mahdollisesti toinen sukupolvi, joka nousee tuhkasta niiden kadottua.
Se on todella jännittävä näkymä, ja se avaa niin monta kysymystä. Miten toisen sukupolven planeetat todellisuudessa muodostuvat? Ovatko ne yleisiä, vai onko tämä yksi harvinainen kosminen sattuma? Millaisia ovat nämä kuolemasta syntyneet maailmat?
Williams vaikuttaa varovaisen optimistiselta siitä, että jos tämä planeetta on olemassa, se saattaa pysyä siellä pitkään:
"Jos toisen sukupolven planeetta on siellä, uskon sen todennäköisesti selviävän. Lopulta valkoinen kääpiö jäähtyy ja ylläpitää vakaan lämpötilan, jolloin planeetta pysyy vakaalla elinkelpoisella vyöhykkeellä miljoonia vuosia."
Miljoonia vuosia — mikä kosmisessa mittakaavassa on vain silmänräpäys. Mutta silti, että tähtikuolemasta syntynyt maailma voisi mahdollisesti sijaita elinkelpoisella vyöhykkeellä jäähtyvän tähtensä ympärillä? Se on sellaista tieteisfiktion lähtökohtaa, joka saattaa hyvinkin muuttua tieteelliseksi faktaksi.
Tiivistettynä
Katsos, tiedän, että tämä voi tuntua abstraktilta. Niobiumin allekirjoitukset? Valkoiset kääpiöt? Arkistoidut teleskooppidatat? On helppoa mennä ohi.
Mutta pysähdy hetkeksi ja mieti, mitä tämä todellisuudessa tarkoittaa.
Olemme saattaneet juuri löytää ensimmäisen todisteen planeetasta, joka muodostui sen jälkeen, kun sen tähti kuoli. Maailma, jota ei pitäisi olla olemassa kaiken sen perusteella, mitä tiesimme. Kaasujättiläinen, joka kiertää kuollutta aurinkoa, mahdollisesti hitaasti säteilyn höyrystämä — mutta silti mahdollisesti tarpeeksi vakaa kestämään miljoonia vuosia.
Universumi löytää jatkuvasti tapoja yllättää meitä. Juuri kun luulemme ymmärtävämme säännöt, jokin tulee ja kirjoittaa ne uusiksi.
Ja rehellisesti? Se on astronomian suosikkiasiani.
Lähde: ScienceDaily