Astrofysikere forudsiger en jordlignende planet i stjernesystemet kun 16 lysår væk

Astrofysikere ved University of Texas i Arlington har forudsagt, at en jordlignende planet muligvis lurer i et stjernesystem kun 16 lysår væk.

Holdet undersøgte stjernesystemet Gliese 832 for yderligere exoplaneter, der bor mellem de to i øjeblikket kendte fremmede verdener i dette system. Deres beregninger afslørede, at en yderligere jordlignende planet med en dynamisk stabil konfiguration kan opholde sig i en afstand fra 0,25 til 2,0 astronomisk enhed (AU) fra stjernen.

"Ifølge vores beregninger, denne hypotetiske fremmede verden ville sandsynligvis have en masse mellem 1 og 15 Jordens masser, " sagde hovedforfatteren Suman Satyal, UTA fysikforsker, underviser og laboratorievejleder. Artiklen er medforfatter af John Griffith, UTA bachelorstuderende og mangeårig UTA fysikprofessor Zdzislaw Musielak.

Astrofysikerne offentliggjorde deres resultater i denne uge som "Dynamics of a probable Earth-Like Planet in the GJ 832 System" i The Astrophysical Journal .

UTA Physics Chair Alexander Weiss lykønskede forskerne med deres arbejde, som understreger universitetets forpligtelse til datadrevet opdagelse inden for dets strategiske plan 2020:Bold Solutions | Global indflydelse.

"Dette er et vigtigt gennembrud, der demonstrerer den mulige eksistens af en potentiel ny planet, der kredser om en stjerne tæt på vores egen, " sagde Weiss. "Det faktum, at Dr. Satyal var i stand til at demonstrere, at planeten kunne opretholde et stabilt kredsløb i den beboelige zone af en rød dværg i mere end 1 milliard år, er ekstremt imponerende og demonstrerer verdensklassekapaciteten af ​​vores afdelings astrofysik gruppe."

Gliese 832 er en rød dværg og har lige under halvdelen af ​​vores sols masse og radius. Stjernen kredser om af en kæmpe Jupiter-lignende exoplanet kaldet Gliese 832b og af en superjordplanet Gliese 832c. Gaskæmpen med 0,64 Jupitermasser kredser om stjernen i en afstand af 3,53 AU, mens den anden planet potentielt er en stenet verden, omkring fem gange mere massiv end Jorden, bor meget tæt på dens værtsstjerne - omkring 0,16 AU.

Til denne forskning, holdet analyserede de simulerede data med en indsprøjtet jordmasseplanet på dette nærliggende planetsystem i håb om at finde en stabil orbitalkonfiguration for planeten, der kan være placeret i et stort rum mellem de to kendte planeter.

Gliese 832b og Gliese 832c blev opdaget ved hjælp af radialhastighedsteknikken, som registrerer variationer i den centrale stjernes hastighed, på grund af den skiftende retning af tyngdekraften fra en uset exoplanet, når den kredser om stjernen. Ved regelmæssigt at se på en stjernes spektrum - og så, måling af dens hastighed - man kan se, om den bevæger sig periodisk på grund af påvirkning fra en ledsager.

"Vi brugte også de integrerede data fra tidsudviklingen af ​​orbitalparametre til at generere de syntetiske radiale hastighedskurver for de kendte og de jordlignende planeter i systemet, " sagde Satyal, der fik sin ph.d. i astrofysik fra UTA i 2014. "Vi opnåede flere radiale hastighedskurver for varierende masser og afstande, der indikerer en mulig ny mellemplanet, " bemærkede astrofysikeren.

For eksempel, hvis den nye planet er placeret omkring 1 AU fra stjernen, den har en øvre massegrænse på 10 jordmasser og et genereret radialt hastighedssignal på 1,4 meter i sekundet. En planet med omtrent jordens masse på samme sted ville have et radialt hastighedssignal på kun 0,14 m/s, dermed meget mindre og svær at opdage med den nuværende teknologi.

"Eksistensen af ​​denne mulige planet understøttes af systemets langsigtede orbitale stabilitet, orbital dynamik og den syntetiske radiale hastighedssignalanalyse", sagde Satyal. "På samme tid, et betydeligt stort antal observationer af radial hastighed, undersøgelser af transitmetoder, såvel som direkte billeddannelse er stadig nødvendige for at bekræfte tilstedeværelsen af ​​mulige nye planeter i Gliese 832-systemet."

I 2014 Noyola, Satyal og Musielak offentliggjorde resultater relateret til radioemissioner, der indikerer, at en exomoon kunne kredse om en exoplanet i Astrofysisk tidsskrift , hvor de foreslog, at vekselvirkninger mellem Jupiters magnetfelt og dens måne Io kan bruges til at detektere exomoons ved fjerne exoplanetariske systemer.