האם מספר כוכבי הלכת הנודדים בגלקסיה שלנו - כוכבי לכת שלא סובבים שמש - יכול להיות יותר מכמות הכוכבים שביל החלב? חזוי היה כי כוכבי לכת צפים חופשיים קיימים די הרבה זמן ובדיוק בשנה שעברה, במאי 2011, התגלו סוף סוף כמה עולמות יתומים. אולם כעת, המחקר האחרון מסכם שיכולים להיות כוכבי לכת צפויים פי 100 במאה החלב בהשוואה לכוכבים. אף על פי שכותב המחקר, לואי סטריגארי ממכון קאוולי לאסטרופיסיקה וחלקיקים קוסמולוגיה של חלקיקים (KIPAC), כינה את הסכום "מספר אסטרונומי", הוא אמר שהמתמטיקה היא קולנית.
"למרות שמדובר במספר גדול, זה בעצם עולה בקנה אחד עם כמות המיסים והיסודות הכבדים בגלקסיה שלנו," אמר סטריגארי למגזין Space. "כך שלמרות שזה נשמע כמו מספר גדול, זה מביא בפרספקטיבה שיכולים להיות הרבה יותר כוכבי לכת ו'זבל 'אחר בגלקסיה שלנו מכפי שידוע לנו בשלב זה."
ואגב, הממצאים האחרונים בהחלט אל להשאיל כל אמון לתיאוריה של כוכב לכת נודד בשם ניבירו.
מספר מחקרים העלו כי הגלקסיה שלנו יכולה אולי להיות נחוצה עם מיליארדי כוכבי הלכת הנוודים הנודדים הללו, והמחקר שמצא למעשה תריסר מהעצמים הללו בשנת 2011 השתמשה במיקרו-עיבוד כדי לזהות עולמות יתומים בגודל צדק בין 10,000 ל -20,000 אור. שנים משם. מחקר זה הגיע למסקנה כי בהתבסס על מספר כוכבי הלכת שזוהו והשטח שנחקר, הם העריכו שיכולים להיות מאות מיליארדים של כוכבי לכת בודדים אלה המשוטטים בגלקסיה שלנו ... בדרך כלל כפליים מכוכבי לכת רבים מכוכבים.
אולם המחקר החדש שנערך על ידי קבלי מעריך שעולמות אבודים וחסרי בית עשויים להיות נפוצים פי 50,000 מזה.
בעזרת אקסטרפולציות מתמטיות והסתמכות על משתנים תיאורטיים, סטריגרי וצוותו לקחו בחשבון את המשיכה הכבידה הידועה של גלקסיית שביל החלב, את כמות החומר הזמין לייצור חפצים כאלה ואיך ניתן לחלק את החומר לאובייקטים הנעים מגודל פלוטו. לגדול יותר מצדק.
"מה שעשינו זה שהרכבנו את התצפיות ממה עשויה הגלקסיה, מאיזה סוג של אלמנטים יש לה, כמו גם כמה מסה יכולה להיות שנוצרה מהמשיכה הכבידה מהכוכבים שצפינו," סטיגארי אמר בטלפון. "יש כמה גבולות כלליות שהשתמשנו בהם: אינך יכול להיות יותר נוודים בגלקסיה מאשר החומר שאנו צופים, וכנראה שאתה לא יכול לקבל יותר מכמות האלמנטים הכבדים שנקראו ממה שאנחנו רואים ב גלקסיה (כל דבר שהוא גדול יותר מהליום בטבלה המחזורית). "
אולם כל מחקר מסוג זה מוגבל על ידי חוסר ההבנה של היווצרות פלנטרית.
"אין לנו בשלב זה תיאוריה טובה שמגדירה לנו איך נוצרים כוכבי לכת," אמר סטריגארי, "כך שקשה לחזות ממודל תיאורטי ישר כמה מהחפצים האלה עשויים להסתובב בגלקסיה."
סטריגארי אמר כי גישתם הייתה אמפירית ברובה. "שאלנו כמה יכול להיות שיש, בקנה אחד עם האילוצים הרחבים, שנותן לנו גבול לכמה אובייקטים אלה יכולים להתקיים."
לכן, בהיעדר תיאוריה שבאמת חוזה כמה מהדברים האלה צריכים להתקיים, האומדן של פי 100,000 מכוכבי שביל החלב הוא גבול עליון.
"הרבה פעמים במדע ובאסטרונומיה, בכדי ללמוד ממה מורכבת הגלקסיה והיקום, ראשית עלינו לשאול שאלות, ממה היא לא מורכבת, וכך אתה מתחיל מגבול עליון של כמה כאלה כוכבי לכת יכולים להיות, "אמר סטריגרי. "אולי כאשר הנתונים שלנו ישתפרו נתחיל להפחית את הגבול הזה ואז נוכל ללמוד ללמוד מתצפיות אמפיריות ולהתחיל להתבונן בתצפיות מוגבלות יותר שנכנסות למודלים התיאורטיים שלך."
במילים אחרות, סטריגארי אמר, זה לא אומר שזו התשובה הסופית, אבל זה מצב הידע שלנו כרגע. "זה מכמת את הבורות שלנו, אפשר לומר," אמר.
ספירה טובה, במיוחד מהאובייקטים הקטנים יותר, תצטרך לחכות לדור הבא של טלסקופי סקר גדולים, במיוחד הטלסקופ Wide-Field Wide-Field Survey Telescope, וטלסקופ הסקר Synoptic Large מבוסס קרקע, שניהם אמורים להתחיל לפעול ראשית שנות העשרים.
אז מאיפה הגיעו כל כוכבי הלכת הטווח החופשי הפוטנציאליים? אפשרות אחת היא שהם התגבשו כמו כוכבים, היישר מהתמוטטותם של ענני גז בין כוכבים. לדברי סטריגארי, חלקם ככל הנראה נפלטו ממערכות סולאריות. מחקרים מסוימים הצביעו על כך שכוכבי לכת שנפלטו עשויים להיות נפוצים למדי, מכיוון שכוכבי לכת נוטים לנדוד לאורך זמן לעבר הכוכב, וככל שהם חורשים דרך החומר שנשאר מיצירת מערכת השמש, כל כוכב לכת אחר בינם לבין הכוכב שלהם יושפע. פיל פלאיט הסביר זאת כי "יש כאלה שיעברו מסלול וירדו לעבר הכוכב עצמם, אחרים יסתלקו למסלולים רחבים, ואחרים ייזרקו מהמערכת לחלוטין."
אל תדאגו - מערכת השמש שלנו היא יציבה כעת, אבל זה יכול היה לקרות בעבר, ומחקרים מסוימים הציעו כי במקור התחלנו לצאת עם יותר כוכבי לכת במערכת השמש שלנו, אך ייתכן שחלקם נפלטו.
כמובן שכאשר דנים בכוכבי לכת, הדבר הראשון שצץ במוחם של אנשים רבים הוא אם כוכב לכת נודד יכול להיות ראוי למגורים.
"אם אחד מכוכבי הלכת הנוודים האלה גדולים מספיק בכדי לאווירה סמיכה, הם היו יכולים לכוד מספיק חום כדי להתקיים בחיידקים", אמר סטריגארי. אף על פי שכוכבי לכת נוודים לא מתחממים בחום של כוכב, הם עשויים לייצר חום באמצעות ריקבון פנימי רדיואקטיבי ופעילות טקטונית.
בכל הנוגע לעולם משוטט מסוג ניבירו במערכת השמש שלנו כרגע התשובה היא לא. אין שום ראיה או בסיס מדעי כלשהו לכוכב לכת כזה. אם הוא היה שם בחוץ ופונה לכדור הארץ למפגש של 21 בדצמבר 2012, היינו רואים אותו או את השפעותיו עד עכשיו.
מקורות: אוניברסיטת סטנפורד, שיחה עם לואי סטריגארי
