Môžu byť guľové hviezdokopy domovom pre inteligentný život?
Marcel Škreka - 2016-01-19

Snímka hviezdami preplnenej guľovej hviezdokopy M 13 z HST. Kredit: ESA/Hubble and NASA

Podľa najnovšieho výskumu môžu byť guľové hviezdokopy výborným miestom na pátranie po mimozemských civilizáciách.

Guľové hviezdokopy sú veľmi staré útvary nachádzajúce sa v galaxiách. V našej Galaxii ich poznáme 150, pričom každá z nich obsahuje od zopár stoviek tisíc po niekoľko miliónov hviezd natlačených do gule s priemerom okolo 100 ly (svetelných rokov). Vznikali približne pred 12 miliárd rokmi v období intenzívnej tvorby hviezd v práve sa formujúcich galaxiách.

Vedci považujú podmienky v guľových hviezdokopách za viac ako vyhovujúce pre dlho žijúce civilizácie schopné letov k iným hviezdam.

Doteraz sa predpokladalo, že podmienky na vznik života v guľových hviezdokopách sú pomerne zlé. Prvky ťažšie ako hélium (ktoré sa v astronomickom žargóne volajú kovy) vznikajú v jadrách hviezd a v záverečných fázach ich vývoja sú “rozprašované“ do okolitého priestoru. Tieto prvky sú potrebné pre vznik planét a poskytujú materiál potrebný na stavbu živých organizmov. Pretože hviezdy v guľových hviezdokopách sú staré, predpokladalo sa, že na vznik planét obsahujú príliš málo “kovov“.

Náš pohľad na túto problematiku sa zmenil aj vďaka objavom Keplerovho vesmírneho ďalekohľadu, podľa ktorých malé kamenné planéty môžu vznikať aj pri hviezdach s tak nízkym podielom “kovov“, aký majú hviezdy v guľových hviezdokopách. Naproti tomu veľké plynné planéty potrebujú veľa “kovov“ na výstavbu svojich hmotných jadier. Ak je tomu tak, planéty podobné Zemi alebo Marsu môžu byť v guľových hviezdokopách bežné.

Dodnes bola v guľovej hviezdokope objavená len jediná planéta. V hviezdokope M4 (v súhvezdí Škorpión) obieha okolo pulzaru, ktorý tvorí spolu s bielym trpaslíkom dvojhviezdny systém. Je to netradičný systém, lebo obe tieto telesá sú už len pozostatkami po bývalých hviezdach. Divná je ale aj obežná dráha planéty. Planéty okolo hviezd vznikajú v približne jednej rovine, no dráha tejto planéty okolo pulzaru je výrazne naklonená. Tento fakt spolu s predstavou, že by nejaká planéta mohla prežiť výbuch supernovy (po ktorom pulzar vzniká) naznačuje, že je skôr gravitačne zachytenou planétou vzniknutou pôvodne pri inej hviezde v rámci hviezdokopy.

Predpokladá sa, že vzhľadom na vzájomné vzdialenosti hviezd v guľových hviezdokopách, dochádza k takýmto zachyteniam pomerne často. Hviezdy sú tu od seba vzdialené neraz len 1000 AU (1 AU = vzdialenosť Slnko-Zem). Pre porovnanie Proxima Centaury je od Slnka 266 krát ďalej. Ak bola planéta pulzarom zachytená, musela vzniknúť niekde inde, z čoho vyplýva, že v M4 a iných guľových hviezdokopách je početná populácia planét. Prečo sme ich však už dávno neobjavili?

Štandardné metódy hľadania exoplanét je veľmi náročné aplikovať v guľových hviezdokopách, lebo jednotlivé hviezdy sú tak nahusto pri sebe, že je problém ich od seba odlíšiť.

Planéty, ktoré si hviezdy medzi sebou pravidelne vymieňajú, nie sú kandidátmi na obývateľné svety, ale čím je planetárny systém kompaktnejší, tým menej planét je “ukradnutých“ blízko prechádzajúcou hviezdou. Pretože prevažná časť hviezd v guľových hviezdokopách sú červené trpaslíky (hviezdy chladnejšie ako Slnko) ich obývateľné zóny sa k nim nachádzajú oveľa bližšie ako Zem k Slnku. Vedci vypočítali, že červený trpaslík s desatinou hmotnosti Slnka si môže udržať planéty v hustom prostredí centra guľovej hviezdokopy desiatky miliárd rokov. Hviezda s 80% hmotnosti Slnka nachádzajúca sa na okraji hviezdokopy, kde je nižšia koncentrácia hviezd, si planéty udrží navždy. Pretože hviezdy ľahšie ako Slnko žijú omnoho dlhšie, poskytujú dlhodobú stabilitu pre život. Niektoré červené trpaslíky sú však pomerne aktívne hviezdy. Na ich povrchoch dochádza k výrazným vzplanutiam energetického žiarenia, ktoré môže ľahko zničiť život na blízkej planéte.

Ak sa na planéte obiehajúcej okolo červeného trpaslíka nachádzajúceho sa vnútri guľovej hviezdokopy vyvinie technologická civilizácia, potom bude môcť medzi hviezdami cestovať omnoho jednoduchšie ako my. Napr. medzihviezdna loď pohybujúca sa 1% rýchlosti svetla by doletela k najbližším hviezdam za 4 roky. Za predpokladu, že takéto civilizácie sú oveľa staršie ako naše, mohli by v relatívne krátkom čase kolonizovať celú hviezdokopu. Civilizácia kolonizujúca planéty okolo mnohých hviezd bude žiť dlhšie, lebo sa stane imúnnou voči mnohým existenčným nebezpečenstvám. Ak jednu kolóniu zničí vojna alebo epidémia alebo inú zasiahne asteroid, civilizácia na iných planétach prežije.

V minulosti boli guľové hviezdokopy zahrnuté do programu pátrania po mimozemských civilizáciách (SETI - Search for Extraterrestrial Intelligence). V roku 2015 astronómovia spolupracujúci na projekte zvanom Ĝ (Glimpsing Heat for Alien Technologies, skrátene ‘G-HAT’) uverejnili prvé výsledky analýz dát družice WISE. Myšlienkou projektu je, že technologická civilizácia schopná stavať megaštruktúry okolo hviezd, ktoré zachytávajú všetku ňou vyžiarenú energiu, bude produkovať “energetické emisie“ v infračervenom svetle. Projekt Ĝ sa zatiaľ nezameriava na konkrétne vybrané guľové hviezdokopy, no zahrňuje ich v rámci hľadania života v iných galaxiách.

Detegovanie tepelného (infračerveného) žiarenia civilizácie žijúcej v guľovej hviezdokope by mohlo byť veľmi ťažké. Prirodzené tepelné žiarenie guľových hviezdokôp je veľmi nízke, takže civilizácia by ho musela vysielať naozaj veľký nadbytok, aby sme ho boli schopní zaznamenať. Na druhú stranu táto nízka úroveň prirodzeného tepelného žiarenia znamená, že veľmi nízky nadbytok môže byť ľahko zaznamenaný s citlivejšími prístrojmi.

V roku 1974 Carl Sagan a Frank Drake vyslali správu z rádiového ďalekohľadu Arecibo v Portoriku smerom ku guľovej hviezdokope M 13 v súhvezdí Herkula. Vybrali si ju na základe logickej úvahy, pretože veľká koncentrácia hviezd v nej zvyšuje šance zachytenia správy prípadnou civilizáciou o 22 000 rokov, t.j. v čase, keď k M 13 správa doletí. Ak je najnovší výskum správny, vybranie M 13 bola dobrá voľba.