Mohou být kulové hvězdokupy domovem pro inteligentní život?

Nedávné teoretické poznatky odborníků naznačují, že by kulové hvězdokupy mohly být výborným místem pro pátrání po mimozemských civilizacích.

Kulové hvězdokupy jsou kulovité koncentrace hvězd, jejichž průměr se pohybuje řádově v desítkách až stovkách světelných let a které obsahují statisíce až miliony hvězd.

Jenom v naší Galaxii známe takových hvězdných útvarů minimálně 150. Vznikaly přibližně před 12 mld. let, tedy v období intenzivní tvorby hvězd v právě se formujících galaxiích.

Dosud se předpokládalo, že podmínky pro vznik života v kulových hvězdokupách nejsou příznivé. Nyní vědci pokládají podmínky v kulových hvězdokupách za více než vyhovující pro dlouhodobě existující civilizace schopné letů k jiným hvězdám.

Proč tento názorový zvrat? Prvky těžší než helium, které jsou považovány za „kovy“, vznikají v jádrech hvězd a v závěrečném stádiu života hvězdy jsou „rozprášeny“ do okolního prostoru. Tyto prvky jsou důležité nejen pro vznik planet, jsou také důležitým stavebním kamenem všeho živého. Jelikož jsou hvězdy v kulových hvězdokupách již poměrně staré, mělo se za to, že pro vznik planet obsahují příliš málo „kovů“.

Pohled astronomů se na tuto problematiku změnil také díky novým objevům Keplerova vesmírného dalekohledu, podle kterých mohou vznikat malé kamenné planety i v okolí hvězd s tak nízkým podílem „kovů“, jaký mají hvězdy právě v kulových hvězdokupách.

Oproti tomu plynní obři potřebují pro vznik svého hmotného jádra velké množství „kovů“. Je-li tomu tak, pak planety podobné Zemi či Marsu mohou v kulových hvězdokupách existovat běžně.

V kulové hvězdokupě byla zatím objevena jen jedna exoplaneta. Jedná se o hvězdokupu M4 v souhvězdí Štíra. Exoplaneta zde obíhá kolem pulsaru, který spolu s bílým trpaslíkem tvoří binární systém.

Jedná se však o netradiční systém, neboť obě tato tělesa jsou již jen pozůstatky bývalých hvězd. Zvláštní je i oběžná dráha exoplanety, neboť je výrazně nakloněná. Tato skutečnost spolu s představou, že by nějaká planeta dokázala „přežít“ výbuch supernovy (při kterém pulsar vzniká) naznačuje, že jde spíše o gravitačně zachycenou planetu, která zřejmě vznikla u jiné mateřské hvězdy v prostoru hvězdokupy.

Předpokládá se, vhledem ke vzájemným vzdálenostem hvězd v kulových hvězdokupách, že k takovýmto „zachycením“ dochází poměrně často. Není totiž výjimkou, že jsou zde hvězdy od sebe vzdáleny i 1000 AU (1 AU = vzdálenost Slunce-Země). Pro porovnání – Proxima Centaury se nachází ve vzdálenosti přibližně 266 000 AU od našeho Slunce.

Pokud tedy byla exoplaneta pulsarem „zachycena“, tak musela vzniknout někde jinde, z toho tedy plyne, že v M 4, ale i v jiných kulových hvězdokupách, existuje početná populace planet. Proč jsme je ale už dávno neobjevili?

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:   Ve sluneční soustavě Kepler-90 byla objevena už osmá exoplaneta

Především je to tím, že je velmi obtížné aplikovat standardní metody vyhledávání exoplanet v tak hvězdami zahuštěném prostoru, jakým jsou kulové hvězdokupy. I pouhé odlišení jednotlivých hvězd je značně nesnadné.

Planety, které si hvězdy mezi sebou pravidelně vyměňují, nejsou vhodnými kandidáty na obyvatelné světy, ovšem čím je planetární systém kompaktnější, tím méně planet je „ukradeno“ blízko procházející hvězdou.

Převážnou část hvězd v kulových hvězdokupách tvoří tzv. červení trpaslíci (hvězdy chladnější než Slunce). Jejich obyvatelné zóny se nacházejí mnohem blíže, než u hvězd jako je naše Slunce.

V této souvislosti vědci vypočítali, že červený trpaslík s desetinou hmotnosti Slunce si dokáže udržet planety v hustém prostředí centra kulové hvězdokupy desítky miliard let. Hvězda s osmdesátiprocentní hmotností Slunce, která se nachází na okraji hvězdokupy (kde je nižší koncentrace hvězd) si planety dokáže udržet navždy.

Méně hmotné hvězdy mají delší život, a tak poskytují dlouhodobě stabilní podmínky pro případný život. Je ale také nutné vzít v úvahu, že někteří červení trpaslíci jsou velice aktivní hvězdy. Na jejich površích dochází k častým a výrazným vzplanutím energetického záření, které může hravě zničit život na blízké planetě.

Pokud by se však na planetě obíhající červeného trpaslíka uvnitř kulové hvězdokupy vyvinula technologická civilizace, pak by pro ni cestování mezi hvězdami bylo mnohem jednodušší než pro nás.

Příkladně mezihvězdná loď, která by se pohybovala setinou rychlosti světla (10 792 528 km/h), by k nejbližším hvězdám dorazila za 4 roky. Předpokládáme-li, že jsou tyto potenciální civilizace o hodně starší než my, mohly by v relativně krátkém čase kolonizovat prakticky celou hvězdokupu.

Taková civilizace kolonizující planety v okolí mnoha hvězd bude žít velmi dlouho, neboť se postupem času stane imunní vůči mnoha existenčním nebezpečím. I když třeba jednu planetu vyhubí epidemie, druhou válečná vřava, na třetí dopadne asteroid, civilizace jako celek na dalších planetách přežije.

V nedávné minulosti byly kulové hvězdokupy zahrnuty do pátrání po mimozemských civilizacích v rámci programu SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). V roce 2015 astronomové spolupracující na projektu G-HAT (Glimpsing Heat for Alien Technologies) uveřejnili výsledky analýz dat družice WISE. Žádné stopy pokročilých civilizací se najít nepodařilo.

Myšlenkou projektu bylo, že pokud technologicky vyspělá civilizace bude schopna stavět megastruktury okolo hvězd a zachytávat veškerou její energii, pak bude taková civilizace produkovat „energetické emise“ pozorovatelné v oblasti infračerveného záření středních vlnových délek.

Nutno však dodat, že detekce takovýchto „energetických emisí“ není vůbec snadná. Přirozené infračervené záření kulových hvězdokup je velmi nízké, takže případná civilizace by ho musela „vypouštět“ do prostoru opravdu velký nadbytek, abychom jej vůbec zaznamenali.

Na druhé straně tato nízká úroveň přirozeného infračerveného záření znamená, že bychom i velmi nízký nadbytek byly schopni citlivějšími přístroji detekovat.

Pojďme se ještě závěrem poohlédnout trochu do minulosti. V roce 1974 Carl Sagan a Frank Drake vyslali prostřednictvím radioteleskopu Arecibo zprávu (viz obrázek vlevo) směrem k hvězdokupě M 13 v souhvězdí Herkula.

Tato kulová hvězdokupa byla vybrána na základě logické úvahy, a to že obrovská koncentrace hvězd zvyšuje pravděpodobnost zachycení zprávy potenciální civilizací za 22 000 let, tedy v čase, kdy zpráva k M 13 dorazí. Pokud je současný teoretický výzkum správný, pak byla M 13 dobrá volba!

Zdroj: i-ASTRIN, (Astronomy Now)
Autor: Marcel Škreka
Foto: ESA/Hubble and NASA, Arne Nordmann (norro)