Astronomer opdager superjorden omkring Barnards stjerne

Astronomer har opdaget en planet i kredsløb om en af ​​de nærmeste stjerner på Solen, Barnards stjerne.

Undersøgelsen blev ledet af forskere fra Queen Mary University of London, og fra Institut d'Estudis Espacials de Catalunya og Institute of Space Sciences/CSIC i Spanien.

Den potentielt stenede planet, kendt som Barnards stjerne b, er en 'superjord' med en masse på mindst 3,2 gange Jordens, og den kredser om sin værtsstjerne en gang hver 233 dage.

Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Natur , vis planeten ligger på et fjernt område fra stjernen kendt som 'snegrænsen'. Dette er langt ud over den beboelige zone, hvor flydende vand, og muligvis livet, kunne eksistere.

Planetens overfladetemperatur anslås at være omkring -170 grader Celsius, hvilket betyder, at det sandsynligvis vil være en frossen verden, der ikke inviterer til jordlignende liv.

Imidlertid, hvis planeten har en betydelig atmosfære, kan temperaturen være højere og forholdene potentielt mere gæstfrie.

Dr. Guillem Anglada Escudé, fra Queen Mary's School of Physics and Astronomy, sagde:"Barnards stjerne er et berygtet objekt blandt astronomer og exoplanetforskere, da det var en af ​​de første stjerner, hvor planeter oprindeligt blev hævdet, men senere viste sig at være forkerte. Forhåbentlig fik vi det rigtigt denne gang."

På næsten seks lysår væk er Barnards stjerne den næstnærmeste stjerne på Solen efter Alpha Centauri tripelsystemet.

Det er en form for besvimelse, lavmassestjerne kaldet en rød dværg. Røde dværge anses for at være de bedste steder at lede efter exoplanetkandidater, som er planeter uden for vores solsystem.

Barnards stjerne b er den næstnærmeste kendte exoplanet til vores sol. Den nærmeste ligger lidt over fire lysår fra Jorden og blev også opdaget af et hold ledet af Queen Marys Dr. Anglada Escudé i 2016. Den exoplanet, kaldet Proxima b, kredser om den røde dværgstjerne Proxima Centauri.

Forskerne brugte radialhastighedsmetoden under de observationer, der førte til opdagelsen af ​​Barnards stjerne b. Denne teknik registrerer slingre i en stjerne, som sandsynligvis er forårsaget af tyngdekraften fra en planet i kredsløb.

Disse vingler påvirker lyset fra stjernen. Når stjernen bevæger sig mod Jorden, ser dens spektrum ud til at være lidt forskudt mod det blå og, som det bevæger sig væk, den forskydes mod rødt.

Det er første gang, at denne teknik er blevet brugt til at opdage en planet så lille så langt væk fra dens værtsstjerne.

Forskerne genundersøgte arkivdata opnået over en 20-årig periode, og tilføjet nye observationer med den seneste generation af instrumenter, nemlig CARMENES-spektrometeret i Spanien, ESO/HARPS-instrumentet i Chile og HARPS-N-instrumentet på De Kanariske Øer.

Denne rigdom af data gav den ekstraordinære nøjagtighed, der var nødvendig for at identificere planetens indflydelse med næsten sikkerhed. Den slingring, der observeres i stjernens bevægelse, svarer til hastigheder på kun lidt over 1 meter i sekundet - cirka ganghastighed.

Dr. Ignasi Ribas, fra Institut d'Estudis Espacials de Catalunya og Institut for Rumvidenskab i Spanien, sagde:"Efter en meget omhyggelig analyse, vi er over 99 procent sikre på, at planeten er der, da dette er den model, der passer bedst til vores observationer. Imidlertid, vi skal forblive forsigtige og indsamle flere data for at løse sagen i fremtiden."

Yderligere observationer for at øge tilliden til dette resultat er allerede i gang ved forskellige observatorier, og systemet er en fremragende kandidat til observation af den næste generation af instrumenter, der er specielt designet til at afbilde exoplaneter direkte, such as NASA's planned Wide Field Infra Red Survey Telescope (WFIRST).

If the planet can be observed directly it will provide vital information about its properties and extend our understanding of the kinds of planets that form around red dwarf stars.

An award-winning public engagement campaign, known as Pale Red Dot, allowed the public to follow in real time the observations and analysis that led to the discovery of Proxima b.

The public have also been able to follow the observations leading to this new discovery, a result of extending the search to other very nearby red dwarfs, via a similar web-based campaign known as the Red Dots project, @reddotsspace on Twitter).

The study includes contributions from Professor Richard Nelson and research student John Strachan, both members of Queen Mary's School of Physics and Astronomy.

This research was supported in part by the UK Science and Technology Facilities Council and a Queen Mary University of London Principal's Postgraduate Studentship.