Stjernerne Alpha Centauri (øverst til venstre) inklusive A og B, er en del af det samme trinære stjernesystem som Proxima Centauri (cirkuleret). Beta Centauri (øverst til højre), næsten lige så lys som Alpha Centauri, er hundreder af gange længere væk, men meget iboende lysere (Wikimedia Commons-bruger Skatebiker)

6 fakta, som du aldrig har forestillet dig om de nærmeste stjerner på Jorden

Solkvarteret er så anderledes end folk forestiller sig. Men for første gang ved vi, hvordan det er.

Når du ser op på stjernerne på nattehimmelen, vises de med forskellige lysstyrker, farver og klyngemønstre. Men når du ser en stjerne, ved du ikke straks, om det er en isoleret stjerne eller en del af et flerstjernet system, om det er iboende lyst eller iboende svagt, og om det er i nærheden eller langt væk. Alt hvad du ved fra en første inspektion er, hvor lys og hvilken farve det ser ud til at være. Det viser sig, at de fleste af de stjerner, der er synlige for det blotte øje, faktisk er i sig selv meget lyse, usædvanligt blå og ganske langt væk. Hvad med de nærmeste stjerner? Mens nogle få af dem er lyse, nærliggende og berømte - som Alpha Centauri og Sirius - kræver de fleste af dem specielt udstyr og teknikker at finde. I 1994 dannede et team af astronomer RECONS, REsearch Consortium On Nearby Stars, for at undersøge og lære om de nærmeste stjerner på Jorden. De har netop offentliggjort deres seneste resultater; her er højdepunkterne.

Hvad RECONS gør, er at tage de største, svageste undersøgelser, den kan af hele himlen, på udkig efter objekter, der ser ud til at vise en parallax, når de ses på forskellige tidspunkter i løbet af året. Når jorden kredser rundt om solen, ændrer den sin position i forhold til de andre stjerner på himlen. Ligesom din tommelfinger ser ud til at bevæge sig, hvis du holder den i armlængden og skifter visning af det mellem dit venstre øje og din højre, så bevæger de nærmeste stjerner sig position i forhold til de fjernere baggrundstjerner, når du ser dem med seks måneder fra hinanden. Måling af denne parallax giver dig mulighed for direkte at bestemme afstanden til disse stjerner, og de "nærmeste" er vilkårligt defineret til at være inden for 10 parsecs (32,6 lysår), hvilket svarer til en parallax på 0,1 "eller mere. Her er de seks største finder hidtil.

Ved starten af ​​RECONS-samarbejdet var der 191 stjernesystemer kendt inden for 10 parsecs. Nu er der 316, hvor kun røde dværge, brune dværge og hvide dværgdominerede systemer tilføjes til frugten (TJ Henry et al. (2018), https://arxiv.org/pdf/1804.07377.pdf)

1.) Der er 316 opdagede stjernesystemer inden for 10 parsecs. Dette er en utrolig forbedring i forhold til hvad vi kendte tilbage i starten af ​​RECONS; antallet af kendte stjernesystemer inden for 10 parsecs var kun 191; dette tal er nu op til 316 i dag. De 125 nye stjernesystemer, der er tilføjet af RECONS og andre hold, der søger efter stjerner i nærheden, repræsenterer en stigning på 65% i forhold til det oprindelige tal. Derudover har vi nu nøjagtigt målt parallakser for dem alle. Disse er alle iboende svage systemer, hvor af 125:

  • 79 domineres af røde dværge,
  • 37 af brune dværge, og
  • 9 af "andre" dværge såsom hvide dværgstjerner.

Mange stjernesystemer har flere medlemmer; "Domineret af" betyder, hvilken klasse af stjerne er den lyseste, mest lysende stjerne i systemet. Med denne seneste dataudgivelse har dækningen været så god, grundig og dyb, at RECONS-samarbejdet har meddelt, at vi nu med sikkerhed har fundet mere end 90% af alle stjernesystemer inden for 10 parsecs.

Det (moderne) Morgan – Keenan-spektrale klassificeringssystem, med temperaturområdet for hver stjerne-klasse vist ovenfor, i kelvin. Det overvældende flertal af stjerner i dag er stjerner i M-klasse, med kun 1 kendt O- eller B-klasse stjerne inden for 25 parsecs. Vores sol er en G-klasse stjerne. (Wikimedia Commons bruger LucasVB, tilføjelser af E. Siegel)

2.) Lyse stjerner er meget sjældne; de svageste stjerner er langt den mest almindelige. Stjerner, når vi klassificerer dem, kommer i syv forskellige typer: O, B, A, F, G, K og M, arrangeret fra blåeste og hotteste til rødeste og fedeste. Disse repræsenterer stjerner, der brænder brint i helium (eller tungere elementer) gennem kernefusion i deres kerner. Brune dværge er mislykkede stjerner, der ikke er helt massive nok til at blive stjerner i M-klasse, mens hvide dværge er de resterende kerner fra sollignende stjerner, der allerede har afsluttet deres liv ved at brænde gennem al deres kernebrændstof. Af disse 316 systemer:

  • 0 af dem er domineret af O-klasse stjerner (0%),
  • 0 af dem af stjerner i B-klasse (0%),
  • 4 af dem af stjerner i A-klasse (1,3%),
  • 8 af dem af F-klasse stjerner (2,5%),
  • 19, inklusive solen, af stjerner i G-klassen (6,0%),
  • 29 af K-klasse stjerner (9,2%),
  • 222 af stjerner i M-klasse (66,5%),
  • 37 af brune dværge (11,7%) og
  • 9 af hvide dværge (2,8%).

Dette fortæller os, at af de nærliggende stjernesystemer, der består af ægte stjerner (O, B, A, F, G, K, og M), 82% af dem er stjerner i M-klasse: de røde dværge. Vores sol er ganske usædvanligt i det store skema med ting.

Konstellationen Orion sammen med det store molekylære skykompleks og inklusive dets lyseste stjerner. Så imponerende som disse stjerner er, de er alle langt længere end 10 parsecs væk; ser lyse ud, fordi de i sig selv er lyse. Kun 51 stjerner inden for 10 parsecs er synlige for det blotte øje. (Rogelio Bernal Andreo)

3.) Den nærmeste O- eller B-klasse stjerne er hele 79 lysår væk. Det ville være Regulus, i den meget svage ende af B-klassen af ​​stjerner. Regulus er den lyseste stjerne i stjernebilledet Leo og er samlet set den 21. lyseste stjerne på himlen. Årsagen til, at O-klasse og B-klasse stjerner er så sjældne, er, at de både er massive og kortvarige. Når du først kommer langt væk fra et stjernedannende område, som Solen er (at være mellem spiralarme i øjeblikket), vil det kun være relativt ældre stjerner, der er i dit kvarter. Regulus, i den lave ende af B-klassen, har levet i omkring 1 milliard år og har ikke meget mere tid tilbage, før han går over i den næste fase af sin livscyklus, men som en del af et firedoblet stjernesystem er det hænger stadig derinde. Men du skal gå forbi 10 parsecs, ud til næsten 25, for at finde det.

En neutronstjerne er en af ​​de tætteste samlinger af materiale i universet, men der er en øvre grænse for deres masse. Overskred det, og neutronstjernen vil yderligere kollapse for at danne et sort hul. (ESO / Luís Calçada)

4.) Der er ingen neutronstjerner eller sorte huller inden for 10 parsecs. Og for at være ærlig skal du gå langt videre end 10 parsecs for at finde en af ​​disse! I 2007 opdagede forskere røntgenobjektet 1RXS J141256.0 + 792204, kaldet "Calvera", og identificerede det som en neutronstjerne. Dette objekt er en storslået 617 lysår væk, hvilket gør den til den nærmeste neutronstjerne, der er kendt. For at komme til det nærmeste kendte sorte hul, skal du gå helt ud til V616 Monocerotis, der er over 3.000 lysår væk. Af alle de 316 stjernesystemer, der er identificeret inden for 10 parsecs, kan vi endeligt oplyse, at der ikke er nogen af ​​dem med sorte hul- eller neutronstjerner. I det mindste hvor vi er i galaksen, er disse objekter sjældne.

TRAPPIST-1-system sammenlignet med solsystemet; alle syv planeter af TRAPPIST-1 kunne passe ind i Mercury's bane. Ved at levere massen, radius, atmosfærisk indhold og orbitalparametre på planeterne sammen med astronomiske oplysninger om vores stjerne, kunne nogen med avanceret teknologi identificere vores solsystem langtfra. (NASA / JPL-Caltech)

5.) Der er i øjeblikket 56 kendte exoplaneter inden for 10 parsecs. På trods af det faktum, at der er over 400 kendte stjerner inden for 10 parsecs, er det kun 26, der har bekræftet at have planetariske systemer. Den gamle rekordholder var HD 219134, med seks bekræftede planeter og en yderligere kandidat, mens den nærmeste er Proxima Centauri b, i en afstand af kun 4,2 lysår. TRAPPIST-1 går bare glip af; på 40 lysår væk er det en skygge over 12 parsecs væk.

En af TESS's primære missioner, der blev lanceret i sidste uge, vil være at søge efter transiterende planeter omkring disse stjerner. Hvis den finder, identificerer og karakteriserer dem, vil fremtidige teleskoper som James Webb og de 30 meter lange teleskoper, der i øjeblikket er bygget på Jorden, have en chance for at observere dem. For første gang, hvis naturen er venlig, søger menneskeheden efter atmosfæriske tegn på liv i potentielt beboede verdener omkring andre stjerner.

Mens praktisk taget alle stjernerne på nattehimmelen ser ud til at være enkelt lyspunkter, er mange af dem flere-stjernede systemer, med cirka 50% af de stjerner, vi har set bundet sammen i flerstjernersystemer. Castor er det system med flest stjerner inden for 25 parsecs: det er et sextuple-system. (NASA / JPL-Caltech / Caetano Julio)

6.) Men flere stjernesystemer er meget almindelige. Vi kunne let se dette inden for 10 parsecs, hvor stjerner som Solen kan være singler, men binære grupper, trinarier og mere er ret almindelige. Det nærmeste stjernesystem til vores, Alpha Centauri, er et tredobbelt system, og der er endda to quintuple-systemer, GJ0644 og Alpha Librae, inden for 10 parsecs. Der er godt over 100 ekstra stjerner, der er en del af de 316 kendte systemer, når du står for den flerstjernede karakter af det derude. Men forskere ville gøre det bedre, og derfor besluttede RECONS at udvide sin søgning i det sidste årti til 25 parsecs. Dermed havde den fra 2014 fundet:

  • 1533 enkeltstjerners systemer,
  • 509 binære systemer,
  • 102 tredobbelt systemer,
  • 19 firedoblede systemer,
  • 4 quintuple-systemer og lige
  • 1 sextuple-system.

Dette sextuple-system, Castor, har været kendt siden oldtiden og er det 24. lyseste stjernesystem på nattehimlen, i en afstand af kun 51 lysår væk. Det er mere end 10 parsecs væk, men ved 15,7, kun næppe.

Standard HR-diagrammet, for farve vs. størrelse, vises indsat. Som det blev fundet i de nyeste undersøgelser, hjælper yderligere dværgstjerner kun med at udfylde den ende med laveste størrelse af det, der er inden for 10 parsecs af os. (TJ Henry et al. (2018), primært, med NASA / CXC, indsat.)

De svageste systemer med laveste masse derude kan stadig have undgået detektion inden for 10 parsecs, og der er ingen garanti for, at det, vi observerer i nærheden af ​​os, er repræsentativt for, hvad der faktisk er i galaksen og universet i gennemsnit. Men vi nærmer os hurtigt grænsen for hvor og hvordan de manglende stjerner kan findes; forskerne, der arbejder med RECONS, har med sikkerhed erklæret, at de næsten helt sikkert har fundet næsten alle stjernesystemer derude. Baseret på hvad vi har set, er solen ikke en typisk stjerne, men mere massiv end ca. 95% af stjernerne i universet. Når vi bevæger os fremad, begynder vi at besvare spørgsmål om planeter og liv snarere end blot stjerner, når det kommer til vores lokale kvarter. Det er et fascinerende tidspunkt at udforske det indre rum i det ydre rum, også ud over vores eget solsystem.

Starts With A Bang er nu på Forbes og genudgivet på Medium takket være vores Patreon-tilhængere. Ethan har skrevet to bøger, Beyond The Galaxy, og Treknology: The Science of Star Trek fra Tricorders til Warp Drive.