Białe karły nadzieją uczonych na istnienie życia we Wszechświecie

W niewyobrażalnie wielkim Wszechświecie krążą miliardy miliardów gwiazd. Naukowcy podzielili je na kilka rodzajów, używając dla wszystkich rozwijających się i gasnących, umowne słowo "karzeł". W zależności od klasy jasności gwiazd, mamy karły (gwiazdy) czerwone, pomarańczowe, żółte, błękitne i czarne. Klasyfikacja ta opiera się, oczywiście, na teoretycznych założeniach hipotetycznych.

W wyniku nowych teoretycznych badań, nawet umierające (gasnące) gwiazdy, czyli białe karły, mogą mieć krążące wokół nich planety, na których "istnieje życie". Jeżeli przyjąć, że tak jest w rzeczywistości, to takie planety – w ocenie uczonych - można będzie odkryć już po 2020 roku.

Według dyrektora Instytutu Teorii i Obliczeń Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Aviego Loeba, podczas poszukiwania pozasłonecznych sygnałów biologicznych, astronomowie powinni przede wszystkim, badać białe karły (gasnące gwiazdy) – czytamy w biały karzeł. Zdaniem dyrektora Aviego, to w ich pobliżu najłatwiej i najszybciej będzie można zauważyć planety mające tlen w atmosferze.

Skąd się biorą białe karły? Najprościej – z takich Słońc (gwiazd), jak nasze. Kiedy gwiazdy podobne do Słońca zaczynają gasnąć, czyli kończyć swój żywot, stają się teoretycznie "białymi karłami". Wtedy takie obiekty, wielkości bliskiej naszej Ziemi, emitują znacznie mniej energii niż Słońce, ale jest jej jeszcze wystarczająco dużo, aby ogrzać blisko nich położone planety. Mogą one istnieć i krążyć wokół białych karłów nawet przez miliardy lat. To wystarczy, zdaniem uczonych, aby powstało na nich życie.

Ginąca gwiazda, zanim zostanie białym karłem, przechodzi przez naturalny etap "czerwonego olbrzyma", który – jak ogromny legendarny smok - pochłania na swojej drodze planety. Dlatego też – jak twierdzą astronomowie – planety, które krążą blisko białych karłów są obiektami wcześniej migrującymi bliżej gwiazdy, lub powstały jako "druga generacja planet w danym układzie".

Ekosfera, czyli rejon (obszar) wokół gwiazdy, w którym są warunki sprzyjające istnieniu życia białych karłów - jest znacznie mniejsza, niż ekosfera gwiazd wielkości naszego Słońca. Planeta wędrująca w niej, mogłaby okrążać swoją gwiazdę, regularnie co 10 godzin, w odległości około 1,5 mln kilometrów. Aviego Loeb jest zdania, że "obecność ciężkich pierwiastków" na białych karłach wskazuje, że krążą wokół nich skaliste planety. Naukowiec przypuszcza, że wokół 500 najbliższych Ziemi białych karłów, będzie można znaleźć najmniej jedną nadającą się do zamieszkania planetę.

Planety wokół białych karłów – w jego ocenie - powinny być łatwe do odkrycia. Bo białe karły – jako gwiazdy - są małe, a przejście przed nimi planety tak wielkiej jak Ziemia, "powinno wyraźnie je przysłonić". W takiej sytuacji, naukowcy uzyskają nie tylko wyraźny sygnał przejścia planety przed tarczą gwiazdy. "Badając jak światło gwiazdy przechodzi przez jej atmosferę - będziemy mogli zbadać skład samej atmosfery" konkretnej planety – mówi uczony.

Poza wszystkim, najbardziej interesujące byłoby, "znalezienie sygnatury istnienia tlenu". Wtedy to wskazywałoby na rozwijanie się na planecie życia. Zasoby tlenu są – jak wiadomo z życia na Ziemi - odnawiane przez rośliny. "Bez ich obecności, tlen rozpuści się w wodzie i utleni powierzchnię planety, znikając z atmosfery" – podkreśla uczony. "Zatem duże ilości tlenu w atmosferze to mocna wskazówka istnienia życia."

Aviego Loeb i Dan Maoz z Uniwersytetu w Tel Awiwie (Izrael) mają wielką nadzieję w Teleskopie Kosmicznym Jamesa Webba (JWST), który jeszcze pod koniec tej dekady wejdzie w przestrzeń kosmiczną i rozpocznie obserwacje. Uczeni przeprowadzili symulacje obrazu, jaki ma przechwytywać Teleskop JWST. Wynika z nich, że "ślady tlenu i pary wodnej w atmosferze" zauważonej planety, powinien on odkryć już po kilku godzinach prowadzonych obserwacji.

Astronomowie z Instytutu Harvard-Smithsonian CfA niedawno dowiedli, że najbliższa Ziemi planeta, nadająca się do zamieszkania, może krążyć wokół jednego z czerwonych karłów (to najliczniejsze typy gwiazd we Wszechświecie). Choć gwiazdy takie świecą jaśniej niż białe karły, ich światło może zakłócić bardzo słabe sygnały z planety, które świadczą o obecności tlenu i pary wodnej. Zauważenie ich obecności, może wymagać od Teleskopu JWST, prowadzenia obserwacji nie przez kilka, lecz przez setki godzin. To nie powinno stanowić przeszkody w ostatecznych wynikach badań.

Stanisław Cybruch