Наша домашняя галактика не так гостеприимна к жизни, как Вы могли бы думать. Космическая радиация, взрывы сверхновой звезды и столкновения с маленькими галактиками делают большую часть Млечного пути слишком адской для биологии.
Но подробное новое моделирование определяет местонахождение тихих и плодородных районов, включая удивительное место действия: тонкие потоки звезд, брошенных далеко вне основной части Млечного пути.Для поддержки жизни, поскольку мы знаем это планеты должны иметь жидкую воду и орбиту в правильном месте в их солнечных системах, не слишком близко и не слишком далекие от их звезды.
Точно так же жизнь не появится или останется в живых для длинного около центров галактик. Здесь, высокая плотность звезд означает, что в любой момент времени несколько могли взрываться, жаря от озонового слоя планеты и выставляя любую поверхностную жизнь смертельным ультрафиолетовым лучам.
Таким образом в новом исследовании, исследователях во главе с физиком Дунканом Форгэном из университета Св. Эндрюса в Дудочке, Великобритания, сосредоточенная на регионах, далеких от центра галактики. Они использовали машинные моделирования для моделирования всей подобной млечному пути галактики и ее соседей, галактик Andromeda и Triangulum.
Они тогда моделировали распределение газа, звезд и планетарных систем в тех завитушках звезд. Наконец, они позволили этим галактикам развивать более чем миллиарды лет при планировании их развивающихся пригодных для жилья зон. “Мы являемся первыми для взгляда на то, как история галактик влияет на их обитаемость”, говорит Форгэн.
Для каждого типа звезды в моделировании Forgan и его коллеги оценили вероятность, что земные планеты сформируются, некоторые из которых могли бы быть подобными Земле или могли бы быть столь же неприветливыми как ртуть. Они также оценили шанс, что гигантская планета, столь большая, как Нептун сформируется около звезды, поскольку это разрушило бы потенциальные земли, которые, возможно, собрались там. Тогда они проанализировали вероятность недолгих благоприятных для жизни миров, которые, оказалось, были в звездных системах, слишком близких к смерти, взорвав звезды.
Моделирования бригады показывают, возможно не удивительно, что потенциально пригодные для жилья планеты, более вероятно, останутся такими, если они сформируются в областях, далеких от плотного скопления звезд, где больше взрывов сверхновой звезды происходит. Результаты указывают, что для Млечного пути и других спиральных галактик, самые опасные регионы находятся в галактических центрах, тогда как более разбросанные спиральные руки излагают меньше опасностей и поэтому более гостеприимны к жизни.
Земля находится около внутреннего края этой пригодной для жилья зоны.Наблюдения от космического телескопа НАСА Kepler убедительно предполагают, что, “в основном каждая звезда имеет планету, в среднем, который является довольно ошеломляющим”, говорит Форгэн. Поскольку моделирование бригады имеет много звезд во внутренних регионах галактик, много форм планет там, и некоторые будут пригодны для жилья, но с низким шансом убегающего облучения от суперновинок. Разногласия планетарной системы, содержащей пригодные для жилья миры достаточно далеко далеко от этих звездных взрывов, увеличиваются далекий от галактического центра, достигающего максимума во внешних краях спиральных рук, бригада сообщит в предстоящем выпуске Международного журнала Астробиологии.
Ученые смоделировали не только звезды, но также и развитие самих галактик. Более чем миллиарды лет, сила тяжести сплачивает соседние галактики, так же, как Млечный путь и Андромеда теперь испытывают ту непреклонную силу. Forgan и его соавторы нашли, что, когда галактики сталкиваются, пригодная для жилья зона преобразовывается и затем постепенно возвращается к ее общей тенденции: Звезды на больших расстояниях от галактического центра имеют более высокие возможности хостинга планет, гостеприимных к жизни.Forgan и его бригада также расширили объем их модели для составления объектов вне спиральных рук Млечного пути.
Они включают подобные нити потоки звезд — остатков галактических столкновений — а также маленькие «спутниковые» галактики, вращающиеся вокруг Млечного пути. Эти объекты, оказывается, имеют “карманы обитаемости”, со многими благоприятными для жизни звездами вне того, где астрономы традиционно указали свои телескопы.
Эти моделирования “ведут нас о том, где посмотреть” для пригодных для жилья миров, говорит физик Анупэм Мэзамдэр из Университета Ланкастера в Соединенном Королевстве, не вовлеченный в исследование. Текущие телескопы и обзоры просматривают широкие области в Млечном пути, но будущие телескопы могли участвовать в более сосредоточенных поисках, он предлагает.Мэзамдэр отмечает, что моделирование испытывает недостаток в высоком разрешении и не может исследовать весы, меньшие, чем сто световых годов. Поскольку исследование еще не может отловить детали отдельных звезд и их планетарных систем, ученые должны сделать приближения о том, как взрывы сверхновой звезды влияют на планеты в тех системах.
Пригодные для жилья планеты стоят перед дополнительными угрозами, отсутствующими в этом исследовании, включая радиацию, извергающую от взрывов гамма-луча, которые более редки и более интенсивны, чем суперновинки, говорит астроном Нил Джехрелс из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Зеленом поясе, Мэриленд.Существует также “некоторая неуверенность, на расстоянии располагаются и уровень суперновинок”, определяющих, насколько опасный галактический регион мог бы быть и как далеко планета должна быть от сверхновой звезды, чтобы остаться безопасной, говорит он. “Но их основная идея должна быть правильной, что существуют регионы в нашей галактике, где существует слишком много звездного продолжения формирования”.