Pe parcursul căutării planetelor extra-solare, s-au făcut câteva descoperiri foarte interesante. Unele dintre ele au avut loc chiar în cartierul nostru galactic. În urmă cu doar doi ani, astronomii din campaniile Red Dots și CARMENES au anunțat descoperirea Proxima b, o planetă stâncoasă care orbitează în zona locuibilă a celui mai apropiat vecin stelar - Proxima Centauri.
Această lume stâncoasă, care poate fi locuibilă, rămâne cel mai apropiat exoplanet descoperit vreodată de Sistemul nostru Solar. În urmă cu câteva zile (pe 14 noiembrie), Red Dots și CARMENES au anunțat o altă descoperire: o planetă stâncoasă care orbitează steaua lui Barnard, aflată la doar 6 ani lumină de Pământ. Această planetă, Steaua lui Barnard este acum cel de-al doilea cel mai apropiat exoplanet pentru sistemul nostru solar și cea mai apropiată planetă care orbitează o singură stea.
Descoperirea a fost anunțată într-o lucrare care a apărut recent în revista științifică Natură, intitulat „O planetă super-Pământ candidată orbitând lângă linia de zăpadă a stelei lui Barnard”. Conform studiului lor, campania internațională de observare s-a bazat pe date dintr-o serie de telescoape la nivel mondial care căutau semne ale deplasării Doppler de la Steaua lui Barnard (de asemenea, metoda Radial Velocity).
Numită după astronomul american Edward Emerson Barnard, Steaua lui Barnard este o stea M (masă pitică roșie) cu lumină mică și este cea mai apropiată stea unică de Soare. În ciuda vârstei sale (7–12 miliarde de ani) și a nivelului scăzut de activitate, această stea are cea mai rapidă mișcare aparentă a oricărei stele din cerul nopții. Din 1997, mai multe instrumente au măsurat mișcarea înapoi și înapoi a acestei stele (de asemenea, viteza radială) pentru a determina dacă are planete orbitante.
Până în 2015, analiza tuturor datelor colectate a indicat că mișcarea stelei ar putea fi cauzată de o planetă cu o perioadă orbitală de aproximativ 230 de zile. Aceste date au inclus spectre obținute de căutătorul de planetă de mare precizie radială (HARPS) al ESO și Spectrograful ultraviolet și vizual Echelle (UVES) și de spectrometrul de înaltă rezoluție (HIRES) al Observatorului Keck.
Pentru a confirma acest lucru, campaniile Red Dots și CARMENES au efectuat măsurători suplimentare ale vitezei radiale a stelei. După cum a explicat Ignasi Ribas, directorul Observatorului Astronomic Monstec și autorul principal al studiului echipei, într-un comunicat recent al ESO:
„Pentru analiză am folosit observații din șapte instrumente diferite, care se întind pe 20 de ani, făcând din acesta unul dintre cele mai mari și mai extinse seturi de date folosite vreodată pentru studii precise de viteză radială. Combinația tuturor datelor a dus la un total de 771 de măsurători. "
„HARPS a jucat un rol vital în acest proiect. Am combinat date de arhivă de la alte echipe cu măsurători noi, suprapuse, ale stelei lui Barnard din diferite facilități ”, a adăugat Guillem Anglada Escudé, cercetător de la Queen Mary University din Londra și co-om de știință al echipei de descoperire. "Combinația de instrumente a fost esențială pentru a ne permite să verificăm rezultatul."
Conform datelor lor, Steaua lui Barnard este probabil să fie un „super-Pământ” (având o masă de cel puțin 3,2 ori mai mare decât cea a Pământului). De asemenea, au stabilit că își orbitează steaua cu o perioadă de 233 zile și la o distanță de 0,4 AU (0,4 ori distanța dintre Pământ și Soare). În ciuda acestei orbite relativ apropiate, masa și luminozitatea redusă a Stelei lui Barnard înseamnă că planeta primește doar aproximativ 2% din energia pe care Pământul o primește de la Soare.
Combinată cu orbita planetei, aceasta situează Steaua lui Barnard aproape de linia de îngheț a sistemului, unde compușii volatili precum apa, dioxidul de carbon, amoniacul și metanul se condensează în gheață solidă. Conform estimărilor echipei, planeta ar avea o temperatură medie a suprafeței de -170 ° C, ceea ce o face inospitală pentru viață așa cum o știm.
Aceasta nu a fost însă o descoperire neașteptată. Conform teoriilor actuale despre formarea planetei, Linia de îngheț poate fi locația ideală pentru ca astfel de planete să se formeze în jurul unei stele. Mai mult decât atât, astronomii cred că Super-Pământurile sunt cel mai frecvent tip de planetă care se formează în jurul stelelor cu masă joasă, cum ar fi Steaua lui Barnard. Aceste teorii adaugă credibilitate la descoperirea recentă.
"După o analiză foarte atentă, suntem 99% siguri că planeta este acolo", a spus Ribas. „Cu toate acestea, vom continua să observăm această stea cu mișcare rapidă pentru a exclude variațiile naturale, dar improbabile, naturale ale luminozității stelare, care ar putea masca ca o planetă.”
În toate încercările anterioare, astronomii nu au reușit să detecteze planetele din jurul Barnard Star folosind metoda Radial Velocity. În cele din urmă, numai prin combinarea măsurătorilor de la mai multe instrumente de înaltă precizie din întreaga lume a făcut posibilă această descoperire. După cum a explicat Ribas:
„Am folosit observații de la șapte instrumente diferite, care au cuprins 20 de ani de măsurători, făcând din acesta unul dintre cele mai mari și mai extinse seturi de date folosite vreodată pentru studii precise de viteză radială. Combinația tuturor datelor a dus la un număr de 771 măsurători - o cantitate imensă de informații! ”
Această descoperire a fost, de asemenea, o realizare răsunătoare datorită naturii planetei descoperite. În timp ce instrumentele folosite au fost în măsură să măsoare schimbările de viteză ale unei stele cu o acuratețe incredibilă în trecut, aceasta este prima dată când metoda Radial Velocity a fost folosită pentru a detecta un super-Pământ pe o orbită atât de mare în jurul stelei sale. .
„Cu toții am muncit foarte mult la această descoperire”, a concluzionat Anglada-Escudé. „Această descoperire este rezultatul unei mari colaborări organizate în contextul proiectului Red Dots, care a inclus contribuții de la echipe din întreaga lume. Următoarele observații sunt deja în curs la diferite observatorii din întreaga lume. "
Pe lângă validarea instrumentelor sofisticate implicate, această descoperire este încă o demonstrație a cât de eficiente pot fi schimbul de date și colaborarea dintre institutele științifice din întreaga lume. Ultima, dar nu în ultimul rând, această ultimă descoperire în imediata apropiere a Sistemului nostru Solar este sigur că va încuraja sondaje similare ale stelelor din apropiere.
După cum a indicat Cristina Rodríguez-López, cercetătoare la Institutul de Astrofísică de Andalucía (IAA, CSIC) și coautor al lucrării, într-un comunicat de presă Red Dots:
„Această descoperire înseamnă un impuls pentru a continua căutarea exoplanetelor în preajma vecinilor noștri stelari, în speranța că în cele din urmă vom ajunge la unul care are condițiile potrivite pentru a găzdui viața”.
Și în timp ce această planetă din apropiere ar putea să nu fie ideală pentru viață (așa cum o știm), dimensiunea și orbita ei o fac un candidat excelent pentru imagini directe folosind instrumentele de generație următoare. Pe lângă misiuni precum NASA Telescopul spațial James Webb (JWST) și Telescop de sondaj infraroșu larg (WFIRST) - care se așteaptă să lanseze în 2021 și, respectiv, la mijlocul anilor 2020 - planeta ar putea fi observată direct de misiuni precum ESA Gaia nave spațiale.
La fel ca Proxima b și multe alte exoplanete din apropiere, ne putem aștepta să auzim mai multe despre Steaua lui Barnard în următorii ani. Și nu uitați să consultați acest ESOcast care discută despre această ultimă descoperire și semnificația acesteia:
