På en klar natt, och när ljusföroreningar inte är en allvarlig faktor, är det en hisnande upplevelse att titta upp på himlen. Vid tillfällen som dessa är det lätt att blåsa bort av det stora antalet stjärnor där ute. Men naturligtvis, vad vi kan se på en given natt är bara en bråkdel av antalet stjärnor som faktiskt finns inom vår Galaxy.
Det som är ännu mer häpnadsväckande är uppfattningen att majoriteten av dessa stjärnor har sitt eget planetsystem. Under en tid har astronomer trott att detta är fallet, och pågående forskning verkar bekräfta det. Och detta väcker naturligtvis frågan, hur många planeter finns det ute? Enbart i vår galax måste det finnas miljarder!
Antal planeter per stjärna:
För att verkligen svara på den frågan måste vi slå några siffror och redogöra för några antaganden. Först, trots upptäckten av tusentals extra-solplaneter, är solsystemet fortfarande det enda som vi har studerat djupt. Så det kan vara så att våra har fler stjärnsystem än andra, eller att vår sol har en bråkdel av planeterna som andra stjärnor gör.
Så låt oss anta att de åtta planeterna som finns i vårt solsystem (inte med hänsyn till dvärgplaneter, Centaurs, KBOs och andra större kroppar) representerar ett genomsnitt. Nästa steg kommer att multiplicera det antalet med mängden stjärnor som finns inom Vintergatan.
Antal stjärnor:
För att vara tydlig är det faktiska antalet stjärnor i Vintergatan föremål för viss tvist. I huvudsak tvingas astronomer att göra uppskattningar på grund av att vi inte kan se Vintergatan från utsidan. Och med tanke på att Vintergatan är i form av en spärrad spiralskiva är det svårt för oss att se från ena sidan till den andra - tack vare ljusstörningar från dess många stjärnor.
Som ett resultat uppskattningar av hur många stjärnor det har kommit ner till beräkningar av vår galaxmassa, och uppskattningar av hur mycket av den massan består av stjärnor. Baserat på dessa beräkningar uppskattar forskare att Vintergatan innehåller mellan 100 och 400 miljarder stjärnor (även om vissa tror att det kan finnas så många som en biljon).
Genom att göra matte kan vi då säga att Vintergalaxen har - i genomsnitt - mellan 800 miljarder och 3,2 biljoner planeter, med vissa uppskattningar som placerar det antalet så högt som 8 biljoner! Men för att bestämma hur många av dem som är bebörliga måste vi ta hänsyn till antalet exoplaneter hittills upptäckta för en provanalys.
Vanliga exoplaneter:
Från den 13 oktober 2016 har astronomer bekräftat närvaron av 3 397 exoplaneter från en lista med 4 696 potentiella kandidater (som upptäcktes mellan 2009 och 2015). Vissa av dessa planeter har observerats direkt i en process som kallas direkt avbildning. De allra flesta har emellertid påvisats indirekt med hjälp av radiell hastighet eller transitmetod.
När det gäller det förstnämnda utgår det från planeterna utifrån det gravitationella inflytande de har på sin moderstjärna. I huvudsak mäter astronomer hur mycket stjärnan rör sig fram och tillbaka för att avgöra om den har ett planetsystem och hur massiva de är. När det gäller transitmetoden upptäcks planeter när de passerar direkt framför sin stjärna, vilket får den att dämpa. Här uppskattas storlek och massa baserat på dimningsnivån.
Under sitt uppdrag har Kepler-uppdraget observerat cirka 150 000 stjärnor, som under sitt första fyraåriga uppdrag främst bestod av M-klass stjärnor. Även kända som röda dvärgar är dessa stjärnor med låg massa med lägre ljusstyrka svårare att observera än vår egen sol.
Sedan den tiden har Kepler gått in i en ny fas, även känd som K2-uppdraget. Under denna fas, som började i november 2013, har Kepler flyttat sitt fokus för att se mer i vägen för K- och G-klass stjärnor - som är nästan lika ljusa och heta som vår sol.
Enligt en nyligen genomförd studie från NASA Ames Research Center fann Kepler att cirka 24% av stjärnorna i M-klass kan innehålla potentiella bebobara planeter i jordstorlek (dvs de som är mindre än 1,6 gånger jordens radie). Baserat på antalet M-klassstjärnor i galaxen representerar det enbart cirka 10 miljarder potentiellt bebobara, jordliknande världar.
Samtidigt antyder analyser av K2-fasen att ungefär en fjärdedel av de större undersökta stjärnorna också kan ha jordstorlekplanet som kretsar inom sina beboeliga zoner. Sammantaget utgör de stjärnor som observerats av Kepler cirka 70% av de som finns inom Vintergatan. Så man kan uppskatta att det bokstavligen finns tiotals miljarder potentiellt bebodda planeter bara i vår galax.
Under de kommande åren kommer nya uppdrag att lanseras, som James Webb Space Telescope (JWST) och Transitting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Dessa uppdrag kommer att kunna upptäcka mindre planeter som kretsar om svagare stjärnor och kanske till och med avgör om det finns liv på någon av dem.
När dessa nya uppdrag kommer igång kommer vi att ha bättre uppskattningar av storleken och antalet planeter som kretsar runt en typisk stjärna, och vi kan komma med bättre uppskattningar av bara många planeter som finns i galaxen. Men fram till dess är antalet fortfarande uppmuntrande, eftersom de indikerar att chansen för utomjordisk intelligens är hög!
Vi har skrivit många artiklar om galaxer för Space Magazine. Här är hur många stjärnor finns i Vintergatan?, Hur många planeter finns det i solsystemet? Vad är extrasolplaneter ?, Planeter rikligt med överflödiga röda dvärgstjärnor, Study Says, Life After Kepler: Kommande exoplanetuppdrag.
Om du vill ha mer information om galaxer, kolla in Hubblesites nyhetsmeddelanden om galaxer och här är NASA: s vetenskapssida om galaxer.
Vi har också spelat in ett avsnitt av Astronomy Cast om galaxer - Avsnitt 97: Galaxies.
källor:
- Wikipedia - Vintergalaxen
- NASA Exoplanet AArchive
- NASA - The Milky Ways 100 miljarder planeter
- NASA - Hur många stjärnor på Vintergatan
- HubbleSite - Mjölkvägen innehåller minst 100 miljarder planeter enligt undersökningen
