Novi katalog iz SETI potrage izbacuje zvijezde kod kojih je složen život malo vjerojatan

Potraga za izvanzemaljskim signalima često se prikazuje kao pitanje tehnologije: imamo li dovoljno osjetljive teleskope da uhvatimo umjetni signal iz drugog zvjezdanog sustava? No postoji i praktičniji problem. U galaksiji s milijardama zvijezda, SETI programi moraju odlučiti prema kojim sustavima uopće vrijedi usmjeriti vrijeme teleskopa.

Prvo treba ukloniti loše mete

Većina SETI programa svoje mete bira prema blizini. To je razumljivo. Ako se umjetni radio signal šalje iz nekog drugog zvjezdanog sustava, lakše ga je otkriti ako dolazi iz razmjerno male udaljenosti. Bliske i sjajne zvijezde zato su prirodan početak potrage.

Problem je u tome što blizina ne govori dovoljno o astrobiološkim izgledima nekog sustava. Zvijezda može biti blizu, a ipak biti loš kandidat za dugotrajan razvoj složenog života. Može biti premasivna i kratkog vijeka, premlada, kemijski siromašna ili toliko aktivna da bi planete u njezinoj blizini izlagala čestim i snažnim izljevima zračenja.

Taj je problem otvorio Sahin Torlakcik, turski srednjoškolac koji je izradio Torlakcikov katalog, sustav za izdvajanje zvijezda koje ne bi trebale biti među prioritetima u SETI potrazi. Njegov rad prihvaćen je za objavu u časopisu Publications of the Astronomical Society of the Pacific, a katalog se temelji na podacima za gotovo 1,75 milijuna zvijezda iz arhiva misije Gaia.

Katalog nije zamišljen kao popis najboljih mjesta za potragu. Njegova je logika drukčija: prepoznati zvijezde kod kojih je složen život malo vjerojatan i ukloniti ih iz užeg izbora.

Gaia podaci suzili su popis od gotovo 1,75 milijuna zvijezda

Torlakcik je sustav primijenio na gotovo 1,75 milijuna zvijezda iz arhiva svemirskog teleskopa Gaia. Model koristi sedam zvjezdanih svojstava povezanih s mogućnošću nastanka i dugog razvoja složenog života.

Jedan od najvažnijih kriterija je masa zvijezde. Zvijezde više od jedan i pol puta masivnije od Sunca troše gorivo prebrzo. Njihov životni vijek često je prekratak za biološku evoluciju kakvu poznajemo. Ako složenom životu treba nekoliko milijardi godina da se razvije, takvi sustavi počinju s velikim nedostatkom.

Drugi važan kriterij je dob. Zvijezde mlađe od 3 milijarde godina u pravilu nisu imale dovoljno vremena za razvoj složenih biosfera. Na Zemlji je život postojao dugo prije složenijih oblika, ali put od jednostaničnih organizama do većih i složenijih organizama trajao je milijardama godina.

Model zatim uzima u obzir metalnost, odnosno količinu elemenata težih od vodika i helija. Zvijezde s premalo takvih elemenata lošiji su kandidati za nastanak stjenovitih planeta. Bez dovoljno željeza, silicija, magnezija i srodnih elemenata teško je očekivati bogat sustav čvrstih planeta nalik Zemlji.

Na popisu nepovoljnih svojstava su i dvojni sustavi, jer gravitacijski utjecaj dviju zvijezda može poremetiti stabilnost planetarnih orbita. U model ulaze i promjenjiv sjaj, kromosferska aktivnost te aktivni crveni patuljci koji čestim bljeskovima mogu snažno zračiti obližnje planete.

Više od polovice uzorka nije prošlo filter

Nakon primjene svih kriterija, katalog je iz potrage uklonio oko 55 posto zvijezda iz početnog uzorka. U užem izboru ostalo je 777.835 kandidata.

Najviše su presudili dob i metalnost. Svaki od ta dva kriterija uklonio je oko 29 posto ukupnog uzorka. Zvijezde koje su ostale u katalogu uglavnom su K patuljci i mirni M patuljci. To su dugovječne, stabilnije zvijezde koje mogu pružiti dovoljno vremena za nastanak i razvoj složenijih planetarnih sustava.

Posebno je zanimljivo kako je Torlakcik tretirao nesigurnost u procjenama starosti. Podaci iz Gaie korisni su, ali starost zvijezda često dolazi s velikim rasponima pogreške. Kod nekih zvijezda nesigurnost može iznositi i nekoliko milijardi godina.

Umjesto da jednostavno odbaci svaku zvijezdu čija se procijenjena dob nalazi ispod 3 milijarde godina, Torlakcik je prag primijenio na gornju granicu procjene starosti. Time je izbjegao grubo izbacivanje sustava koji bi ipak mogli biti dovoljno stari. Zbog te odluke u katalogu je zadržano 355.086 zvijezda koje bi stroži pristup uklonio.

Breakthrough Listen i Torlakcikov katalog polaze od različitih prioriteta

Katalog je uspoređen i s glavnim popisom meta programa Breakthrough Listen, jednog od najpoznatijih aktivnih radio SETI projekata. Među metama koje se pojavljuju u oba popisa, Torlakcikov sustav više bi od polovice označio kao slabije kandidate, uglavnom zbog niske metalnosti.

To ne znači da je Breakthrough Listen pogrešno postavio potragu. Riječ je o dvama različitim kriterijima odabira. Breakthrough Listen prednost daje sustavima iz kojih bi eventualni signal bilo lakše otkriti, pa su blizina i promatračka dostupnost posebno važni. Torlakcikov katalog kreće od drugog pitanja: kod kojih zvijezda postoje bolji astrobiološki uvjeti za dug razvoj složenog života.

Ta se dva pristupa mogu dobro nadopuniti. SETI programi tako mogu izdvojiti sustave koji su dovoljno blizu za osjetljivu potragu, ali i dovoljno stabilni, stari i kemijski bogati da bi bili ozbiljniji kandidati za složen život.

Torlakcikov katalog i pripadajući alat javno su dostupni, pa ih mogu koristiti i drugi promatrački programi. Svaki veći popis zvijezda može se provjeriti tim filterom prije nego što se dragocjeno vrijeme teleskopa usmjeri prema sustavima s vrlo slabim izgledima.

Ivan Petričević

Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.