Planéty obiehajúce okolo bielych trpaslíkov by podľa doterajších teórií mali byť príliš horúce na to, aby na nich mohol existovať život. Nová vedecká práca však ukazuje, že ak do rovníc pridáme Einsteinovu všeobecnú teóriu relativity, všetko sa môže zmeniť.

Bieli trpaslíci sú zvyšky hviezd podobných Slnku, ktoré po vyčerpaní paliva zrútili svoje jadro do extrémne hustého telesa veľkosti Zeme. Takýchto hviezd sú v Mliečnej dráhe stovky miliónov a vďaka tomu, že si udržiavajú teplo stovky miliárd rokov, patria medzi zaujímavé miesta, kde by sa teoreticky mohol objaviť život. Na zaujímavú tému upozornil portál Live Science.

Smrteľná pasca v obývateľnej zóne

Obývateľná zóna okolo bieleho trpaslíka (oblasť, kde sú podmienky vhodné na existenciu tekutej vody) je extrémne blízko hviezdy, približne na desatinu až stotinu vzdialenosti medzi Zemou a Slnkom. Samotná vzdialenosť by ešte nebola problém, no ak má planéta v systéme aj blízkeho „spolubývajúceho“, situácia sa dramaticky komplikuje.

Slabá, no neustála gravitačná príťažlivosť druhého telesa dokáže vnútornú planétu vychýliť z kruhovej dráhy a pretiahnuť ju do eliptického tvaru. Takáto orbita spôsobuje silné slapové sily: planéta sa periodicky naťahuje a stláča, čo generuje obrovské množstvo tepla. Tento jav poznáme aj z našej sústavy. Vďaka slapovému ohrievaniu sú napríklad oceány mesiaca Európa pod ľadom tekuté. Pri bielych trpaslíkoch však ten istý proces môže planétu rozžeraviť až do neobývateľnosti.

Predchádzajúce modely ukazovali, že na zničenie stability planéty okolo bieleho trpaslíka stačí len nepatrné odchýlenie od dokonale kruhovej dráhy.

Slapový chvost. H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick), ACS Science Team, ESA, NASA

Keď Newton nestačí

Všetky tieto výpočty však vychádzali z klasickej, newtonovskej gravitácie. Tá funguje pre väčšinu planét, no pri extrémne hustých hviezdach, akými sú bieli trpaslíci, už presnosť Newtonových rovníc zlyháva. Práve tu vstupuje do hry Einsteinova všeobecná teória relativity, ktorá popisuje gravitáciu ako zakrivenie časopriestoru.

Nový výskum, ktorý 30. septembra zverejnili vedci v databáze arXiv, analyzoval tieto planetárne systémy s použitím relativity. Hoci sa vedci doteraz vyhýbali komplikovaným relativistickým výpočtom (väčšinou totiž neprinášajú zásadné rozdiely) tentoraz bol výsledok prekvapivý.

Presnejší model ukázal, že relatívna precesia (rotácia) obežnej dráhy vnútorných planét pôsobí ako prirodzená ochrana. „Precesia bráni planéte, aby ju druhý objekt v systéme vychýlil na príliš eliptickú dráhu, čím sa zabraňuje extrémnemu slapovému ohrievaniu,“ vysvetľujú autori štúdie. V dôsledku toho sa okolo bielych trpaslíkov otvára oveľa širšie okno obývateľnosti, než sa doteraz myslelo.

Einstein zachraňuje cudzie svety

Relativistický efekt síce nedokáže zabrániť prehrievaniu v každom prípade. Ak je druhá planéta príliš masívna alebo blízka, žiadna fyzika nepomôže, no v mnohých konfiguráciách dokáže planétu stabilizovať.

Ak by sa teda niekde v hlbinách vesmíru rozvinula civilizácia na planéte obiehajúcej bieleho trpaslíka, svoj vznik by mohla vďačiť práve Einsteinovi. Ako vedci obrazne poznamenávajú, „ak by tieto bytosti niekedy objavili teóriu relativity, mohli by za ňu ďakovať svojej vlastnej existencii.“

Nová štúdia síce ešte neprešla recenzným konaním, no ak sa jej závery potvrdia, môže ísť o zásadný posun v chápaní toho, kde a ako sa môže vo vesmíre udržať život. Einstein tak, viac než sto rokov po svojich prelomových rovniciach, zrejme opäť mení hranice našej predstavy o obývateľnom vesmíre.

Čítajte viac z kategórie: Novinky