Korzystając z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego, astronomowie odkryli egzoplanetę krążącą wokół gwiazdy Barnarda, najbliższej pojedynczej gwiazdy od naszego Słońca. Na tej nowo odkrytej egzoplanecie, która ma co najmniej połowę masy Wenus, rok trwa nieco ponad trzy ziemskie dni. Obserwacje zespołu wskazują również na istnienie trzech kolejnych kandydatów na egzoplanety, krążących po różnych orbitach wokół gwiazdy.
Znajdująca się zaledwie sześć lat świetlnych od nas gwiazda Barnarda jest drugim co do wielkości układem gwiazd – po trzygwiazdkowej grupie Alfa Centauri – i najbliższą nam pojedynczą gwiazdą. Ze względu na swoją bliskość jest głównym celem poszukiwań egzoplanet podobnych do Ziemi. Pomimo obiecującego odkrycia w 2018 roku, jak dotąd nie potwierdzono żadnej planety krążącej wokół gwiazdy Barnarda.
O odkryciu nowej egzoplanety ogłoszono w artykule opublikowanym dzisiaj w czasopiśmie Astronomia i astrofizyka — to wynik obserwacji przeprowadzonych w ciągu ostatnich pięciu lat za pomocą należącego do ESO teleskopu VLT zlokalizowanego w Obserwatorium Paranal w Chile. „Nawet jeśli trwało to długo, zawsze byliśmy pewni, że coś znajdziemy” – dodał. mówi Jonay González Hernández, badacz w Instituto de Astrofísica de Canarias w Hiszpanii i główny autor artykułu. Zespół szukał sygnałów z możliwych egzoplanet znajdujących się w ekosferze lub umiarkowanej strefie gwiazdy Barnarda – w obszarze, w którym na powierzchni planety może występować woda w stanie ciekłym. Czerwone karły, takie jak gwiazda Barnarda, są często celem astronomów, ponieważ łatwiej jest tam wykryć skaliste planety o małej masie niż wokół większych gwiazd podobnych do Słońca. (1)
Barnard b (2), jak nazywa się nowo odkryta egzoplaneta, znajduje się dwadzieścia razy bliżej gwiazdy Barnarda niż Merkury od Słońca. Okrąża swoją gwiazdę w 3,15 ziemskich dni, a jej temperatura powierzchni wynosi około 125°C. „Barnard b to jedna ze znanych egzoplanet o najniższej masie i jedna z niewielu znanych o masie mniejszej niż Ziemia. Jednak planeta znajduje się zbyt blisko gwiazdy macierzystej, bliżej niż strefa nadająca się do zamieszkania” – wyjaśnia González Hernández. „Nawet jeśli gwiazda jest o około 2500 stopni chłodniejsza od naszego Słońca, jest tam zbyt gorąco, aby utrzymać wodę w stanie ciekłym na powierzchni”.
Do swoich obserwacji zespół wykorzystał ESPRESSO, bardzo precyzyjny instrument zaprojektowany do pomiaru drgań gwiazdy spowodowanych przyciąganiem grawitacyjnym jednej lub większej liczby krążących wokół planet. Wyniki uzyskane z tych obserwacji zostały potwierdzone danymi z innych instrumentów również specjalizujących się w polowaniu na egzoplanety: HARPS w Obserwatorium La Silla należącym do ESO, HARPS-N i CARMENES. Nowe dane nie potwierdzają jednak istnienia egzoplanety zgłoszonej w 2018 roku.
Oprócz potwierdzonej planety międzynarodowy zespół znalazł także wskazówki dotyczące trzech innych kandydatów na egzoplanety krążących wokół tej samej gwiazdy. Kandydaci ci będą jednak wymagać potwierdzenia dodatkowych obserwacji za pomocą ESPRESSO. „Teraz musimy kontynuować obserwacje tej gwiazdy, aby potwierdzić sygnały innych kandydatów” – mówi Alejandro Suárez Mascareño, badacz również z Instituto de Astrofísica de Canarias i współautor badania. „Ale odkrycie tej planety, wraz z innymi wcześniejszymi odkryciami, takimi jak Proxima b i d, pokazuje, że nasze kosmiczne podwórko jest pełne planet o małej masie”.
Obecnie budowany Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT) należący do ESO ma zmienić dziedzinę badań egzoplanet. Instrument ANDES należący do ELT umożliwi naukowcom wykrycie większej liczby tych małych, skalistych planet w strefie umiarkowanej wokół pobliskich gwiazd, poza zasięgiem obecnych teleskopów, a także umożliwi badanie składu ich atmosfer.
Notatki
(1) Astronomowie celują w chłodne gwiazdy, takie jak czerwone karły, ponieważ ich strefa umiarkowana znajduje się znacznie bliżej gwiazdy niż w przypadku gwiazd gorętszych, takich jak Słońce. Oznacza to, że planety krążące w swojej strefie umiarkowanej mają krótsze okresy orbitowania, dzięki czemu astronomowie mogą je monitorować przez kilka dni lub tygodni, a nie lat. Ponadto czerwone karły są znacznie mniej masywne niż Słońce, dlatego łatwiej ulegają zakłóceniom przez przyciąganie grawitacyjne otaczających je planet, przez co kołyszą się silniej.
(2) Powszechną praktyką w nauce jest nadawanie egzoplanetom nazwy gwiazdy macierzystej z dodatkiem małej litery, „b” oznacza pierwszą znaną planetę, „c” następną i tak dalej. Dlatego też nazwę Barnard b nadano również wcześniej podejrzanej kandydatce na planetę krążącą wokół gwiazdy Barnarda, czego naukowcy nie byli w stanie potwierdzić.
