Πλανήτης Ήρωας ή Πληβείο;
Απατεώνας πλανήτης. Ο όρος υποδηλώνει έναν μοναχικό - έναν επαναστάτη που αρνείται να παίξει σύμφωνα με τους κανόνες, παραβιάζει την παράδοση, πηγαίνει οπουδήποτε στον γαλαξία θέλει. Ετικέτες όπως «απατεώνας», «νομαδικός» και «περιπλανώμενος» είναι κοινές στην κάλυψη των πρόσφατων ανακαλύψεων πλανητών που ενδέχεται να μην βρίσκονται σε τροχιά γύρω από κανένα αστέρι. Ο ρομαντικός ανθρωπομορφισμός είναι κατανοητός. Είναι επίσης ανακριβές. Αυτό που είναι δυνητικά σημαντικό για αυτά τα αντικείμενα δεν είναι ότι είναι οι James Deans του σύμπαντος. Δεν είναι. Η σημασία τους, αν υπάρχουν, θα ήταν ακόμη πιο ριζοσπαστική:Θα μπορούσαν να είναι το νέο κανονικό.
Εξετάστε το CFBDSIRJ214947.2-040308.9 ή 2149 για συντομία. Ανακαλύφθηκε το 2009 περίπου 80 έως 160 έτη φωτός (περίπου 600 τρισεκατομμύρια μίλια) από τη Γη. Στην ορολογία της αστρονομίας, το 2149 είναι ένα απομονωμένο πλανητικό αντικείμενο μάζας (IPMO). Ένας IPMO θα μπορούσε να είναι ένα αστέρι που δεν αναφλέγεται ποτέ ή ένας πλανήτης που έχει χάσει το δρόμο του, αλλά και στις δύο περιπτώσεις δεν φαίνεται να περιφέρεται γύρω από έναν ήλιο.
Εάν το 2149 είναι ένα αποτυχημένο αστέρι, τότε είναι πολύ λιγότερο ενδιαφέρον - τα αποτυχημένα αστέρια είναι ένα πολύ γνωστό φαινόμενο. Ακόμα κι αν το 2149 είναι πλανήτης, δεν εμπλέκεται σε καμία πράξη μεταφορικής εξέγερσης. Δεν περιπλανιέται στους ουρανούς. Δεν παραβιάζει κανένα νόμο - ειδικά τον νόμο της παγκόσμιας έλξης. Όπως όλα τα άλλα στον Γαλαξία μας, απλώς περιφέρεται γύρω από το κέντρο του γαλαξία (αν και δεν περιφέρεται επίσης γύρω από ένα αστέρι, όπως η Γη γύρω από τον ήλιο). Αυτό που θα ήταν επαναστατικό για έναν πλανήτη σαν τον 2149 δεν θα ήταν εκεί που πηγαίνει. Θα ήταν πώς έφτασε εκεί.
Αν το 2149 είναι ένας πλανήτης, πιθανότατα γεννήθηκε στον στροβιλισμό αερίων και πετρωμάτων που παρακολουθεί το σχηματισμό ενός αστεριού. Κάποια στιγμή στη μεγάλη βαρυτική χορογραφία των εμβρυϊκών πλανητών, ένα ή περισσότερα από τα μεγαλύτερα αδέρφια του θα το είχαν εκτινάξει, σαν να άφηναν να φύγει ένας παρτενέρ χορού. Επειδή τα βαρύτερα αντικείμενα εκτινάσσονται πιο δύσκολα από τα ελαφρύτερα αντικείμενα, και επειδή το 2149 είναι αρκετά μεγάλο —πιθανόν τουλάχιστον το μέγεθος τεσσάρων Δία— η εκτίναξή του θα σήμαινε ότι ο ρυθμός εκτίναξης μικρού πλανητών, όπως η Γη (τουλάχιστον χίλιες φορές μικρότερος σε βάρος), θα πρέπει να είναι ακόμη υψηλότερο.
Πόσο ψηλότερα; Το 2011 το έργο Microlensing Observations in Astrophysics κατέληξε στο συμπέρασμα ότι, με βάση τη δική τους έρευνα για τους IPMO, ο γαλαξίας μπορεί να περιέχει διπλάσιο αριθμό πλανήτων χωρίς αστέρια από αστέρια - και ο γαλαξίας έχει τουλάχιστον 100 δισεκατομμύρια αστέρια. Το επόμενο έτος, ερευνητές στο Ινστιτούτο Kavli του Στάνφορντ για την Αστροφυσική και Κοσμολογία Σωματιδίων αναθεώρησαν αυτή την εκτίμηση προς τα πάνω κατά έναν παράγοντα 50.000, πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν 10 τετρά εκατομμύρια πλανήτες χωρίς αστέρια στον δικό μας γαλαξία. Η ίδια η ύπαρξη ενός πλανήτη όπως ο 2149 θα υποστήριζε αυτούς τους υπολογισμούς.
Αλλά, είναι όντως το 2149 πλανήτης; Ανακαλύφθηκε το 2009 από μια συνεργασία αστρονόμων με επικεφαλής τον Philippe Delorme του Institut de Planétolgie et d'Astrophysique de Grenoble, ως μέρος μιας έρευνας για ένα είδος κοσμικών αντικειμένων που ονομάζονται καφέ νάνοι. Οι καφέ νάνοι έχουν μάζα μεγαλύτερη από δεκατρείς Δία αλλά μικρότερη από 75 έως 80 Δία, τη μάζα στην οποία θα μπορούσαν να διατηρήσουν τις αντιδράσεις σύντηξης υδρογόνου-1 στους πυρήνες τους. Είναι ακόμα αστέρια. απλά δεν έχουν ανάψει. Ωστόσο, ακτινοβολούν αμυδρά, ίσως λόγω της αποθηκευμένης ενέργειας. Όπως μπορείτε να χρησιμοποιήσετε υπέρυθρα γυαλιά για να ανιχνεύσετε τη θερμότητα του σώματος τη νύχτα, έτσι και οι αστρονόμοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν υπέρυθρα τηλεσκόπια για να ανιχνεύσουν πηγές ουράνιας θερμότητας—είτε είναι καφέ νάνοι είτε όχι. (Αν μπορούσατε να δείτε το 2149 από κοντά, θα φαινόταν μωβ-κόκκινο.) Εάν ο 2149 είναι καφέ νάνος, είναι μάλλον λιγότερο εξαιρετικό — ένα από τα πολλά που δεν έχουν επιπτώσεις στους ρυθμούς πλανητικής εκτίναξης.
Ωστόσο, επειδή το 2149 βρέθηκε σε ένα κυνήγι καφέ νάνων, δεν σημαίνει ότι είναι ένα. Οι πλανήτες ακτινοβολούν επίσης στο υπέρυθρο. Πώς λοιπόν μπορούμε να πούμε τι είδους αντικείμενο αντιπροσωπεύει το 2149;
Ένα κλειδί σε αυτό το ερώτημα είναι η μάζα του. Οι αστρονόμοι συχνά αποδίδουν τον τίτλο του «πλανήτη» σε ένα αντικείμενο με μάζα μικρότερη από δεκατρείς Δία—η ελάχιστη ποσότητα μάζας που απαιτείται για να αναφλεγεί ένα αστέρι (για να επιτευχθεί σύντηξη το δευτερίου). Όσο μικρότερη είναι η μάζα του 2149, τόσο πιο πιθανό είναι να είναι πλανήτης. Από τη δεκαετία του 1990, οι αστρονόμοι συνάγουν τη μάζα των απομακρυσμένων πλανητών μετρώντας είτε την ταλάντευση του άστρου καθώς ο πλανήτης περιστρέφεται γύρω από αυτό, είτε τη θαμπάδα του άστρου καθώς ο πλανήτης περνά από μπροστά του. Καμία επιλογή δεν είναι διαθέσιμη, ωστόσο, για ένα αντικείμενο που δεν βρίσκεται σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι.
Αντίθετα, οι αστρονόμοι έχουν καταφύγει σε αριθμητικά μοντέλα, τα οποία χρησιμοποιούν τα φάσματα φωτός ενός αντικειμένου για να προβλέψουν τη μάζα και την ηλικία του. Κατά τη διάρκεια των επακόλουθων παρατηρήσεων του 2149 με το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου στη Χιλή, το 2010, η ομάδα του Ντελόρμε μέτρησε το φάσμα του 2149 και συνέδεσε τη μάζα του σε σχετικά ελαφρύ τέσσερις έως επτά Δία και την ηλικία του μεταξύ 20 και 200 εκατομμυρίων ετών. Η τεχνική του αριθμητικού μοντέλου, ωστόσο, μπορεί να είναι «πολύ αβέβαιη», σύμφωνα με τον Delorme. Πώς μπορούν λοιπόν να γνωρίζουν εάν το μοντέλο τους είναι σωστό;
Συνήθως, όπως και στην περίπτωση του έργου Microlensing Observations in Astrophysics, οι αστρονόμοι που μελετούν τους IPMO δεν μπορούν να γνωρίζουν. Αλλά το 2149 μπορεί να προσφέρει μια ανεξάρτητη δοκιμή των αποτελεσμάτων του μοντέλου. Ο Ντελόρμ υποπτεύεται ότι το 2149 βρίσκεται στην ίδια απόσταση από τη Γη με μια συλλογή αστεριών που ταξιδεύουν σε σχηματισμό με το αστέρι AB Doradus, περίπου 100 έτη φωτός από τη Γη. Αν στην πραγματικότητα το 2149 ταξιδεύει με την ομάδα AB Doradus, τότε πιθανότατα σχηματίστηκε την ίδια στιγμή που σχηματίστηκαν τα αστέρια της ομάδας:από 50 εκατομμύρια έως 120 εκατομμύρια χρόνια πριν - μια καλή αντιστοιχία με την ηλικία από το αριθμητικό μοντέλο. Και αν η εκτίμηση ηλικίας του αρχικού μοντέλου είναι σωστή, τότε είναι πιθανό ότι η εκτίμηση μάζας του είναι επίσης σωστή.
Η συνεργασία του Delorme τοποθετεί την πιθανότητα 2149 να ανήκει στον όμιλο AB Doradus στο 87 τοις εκατό - ένα μέτριο επίπεδο εμπιστοσύνης, αλλά σχεδόν αρκετά για να διεκδικήσει μια ανακάλυψη. Άρχισαν λοιπόν να επιδιώκουν έναν πιο ακριβή τρόπο για να προσδιορίσουν εάν το 2149 είναι μέρος της ομάδας Doradus:parallax.
Όπως εμείς ως είδος χρησιμοποιούμε διόφθαλμη όραση για να μετρήσουμε την απόσταση και την κίνηση τρισδιάστατα, έτσι και οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν διόφθαλμη όραση, μόνο στην περίπτωσή τους το «αριστερό μάτι» και το «δεξί μάτι» αντιστοιχούν σε σημεία στην τροχιά της Γης όταν ο πλανήτης μας βρίσκεται σε αντίθετες πλευρές του ήλιου, με διαφορά έξι μηνών. Αυτές οι παρατηρήσεις θα απαιτήσουν πολλά σετ εξαμηνιαίων διαστημάτων, αλλά αν δείξουν ότι το 2149 κινείται με την ομάδα Doradus, θα υποστηρίξουν την υπόθεση ότι ο 2149 έχει μάζα μεταξύ τεσσάρων και επτά Δία και θα αυξήσει την πιθανότητα ότι ο 2149 ξεκίνησε τη ζωή ως ένας πλανήτης, όχι ένα αποτυχημένο αστέρι.
Είναι τέτοια η κατάσταση της γνώσης του σχηματισμού άστρων σήμερα, μου λέει ο Ντελόρμε, που οι παρευρισκόμενοι σε ένα συνέδριο του Μάη του 2013 για τους καφέ νάνους διχάστηκαν έντονα για το 2149:περίπου το 60 τοις εκατό ψήφισε ότι είναι «ένας καφέ νάνος που τυχαίνει να είναι αρκετά ελαφρύς. » ενώ το 40 τοις εκατό υποψιαζόταν ότι ήταν πλανήτης. Ακόμη και ο ίδιος πιστεύει ότι είναι πιο πιθανό να είναι ένας καφέ νάνος, αν και προσθέτει ότι «αυτό δεν βασίζεται σε κανένα αβάσιμο γεγονός, είναι απλώς μια αίσθηση εντέρου».
Αυτή η αίσθηση του εντέρου έχει τις ρίζες της στο ξυράφι του Occam:Η απλούστερη εξήγηση για το 2149, δεδομένης της τρέχουσας κατανόησης των ρυθμών εκτίναξης πλανητών, είναι ότι πρόκειται για ένα αποτυχημένο αστέρι. Αλλά χρειάζεται μόνο μια αναγνώριση ενός πλανητικού IPMO για να κάνει όλη τη διαφορά. Εάν οι μελλοντικές παρατηρήσεις παράγουν πιστοποιημένους πλανήτες, οι παρεκβολές μπορεί απλώς να κάνουν το ξυράφι του Occam να κόψει αντίστροφα.
Ένας συνεργάτης του Guggenheim στο Science Writing, ο Richard Panek είναι ο συγγραφέας του Το 4% Σύμπαν:Σκοτεινή Ύλη, Σκοτεινή Ενέργεια και Αγώνας Ανακάλυψης της Υπόλοιπης Πραγματικότητας.
