У ближайшей одиночной звезды обнаружены четыре мини-Земли

Фото из открытых источников

Звезда Барнарда — это небольшая, тусклая красная карликовая звезда, расположенная в созвездии Змееносца. Ее расстояние было впервые измерено астрономом Э. Э. Барнардом в 1916 году, и она имеет самое большое собственное движение среди всех известных звезд, быстро перемещаясь по нашему небу со скоростью 10,3 угловых секунд в год. Это быстрое движение обусловлено как ее близостью к Земле, так и ее высокой скоростью относительно нашей Солнечной системы. Она составляет всего 16% массы Солнца и примерно 0,0035 его светимости, и, несмотря на ее близкое расположение, она невидима невооруженным глазом.

Этот близкий красный карлик стал предметом исследования экзопланет в проекте под руководством Джейкоба Бина из Чикагского университета. Команда использовала специально созданный инструмент под названием MAROON-X, который был разработан для определения планет, вращающихся вокруг красных карликов. Он прикреплен к телескопу Gemini North, который является одним из двух телескопов, входящих в состав Международной обсерватории Gemini около вершины Мауна-Кеа на Гавайях на высоте около 4200 метров. Он управляется NOIRLab Национального научного фонда и имеет главное зеркало диаметром 8,1 метра.

MAROON-X обнаруживает экзопланеты, измеряя крошечные сдвиги в длине волны в звездном свете, вызванные гравитационным притяжением вращающихся планет — метод, известный как метод лучевой скорости. Инструмент позволяет ученым определять как количество, так и массу экзопланет на основе этих тонких изменений в свете. Это требует значительного объема калибровки и анализа данных, собранных за 112 ночей в течение трех лет. Команда подтвердила три экзопланеты, вращающиеся вокруг звезды Барнарда, повысив статус двух из кандидатов. Они также смогли объединить данные MAROON-X с результатами, полученными с помощью инструмента ESPRESSO на Очень Большом Телескопе Европейской Южной Обсерватории в Чили. Это позволило им проверить четвертую планету, повысив ее также с кандидата до подтвержденного экзопланетного статуса.

Новые планеты вокруг звезды Барнарда, скорее всего, будут каменистыми, а не газовыми гигантами, такими как Юпитер. Однако немного сложнее подтвердить состав планет, поскольку их орбитальные плоскости не позволяют проводить транзитные наблюдения с Земли. Транзит планеты через диск звезды позволяет звездному свету просвечивать через любые газовые компоненты планеты. Таким образом, можно исследовать экзопланетные атмосферы. Вместо этого команде пришлось полагаться на данные с похожих экзопланет, чтобы оценить их состав. Им удалось исключить существование планет земной массы в пределах обитаемой зоны звезды Барнарда — орбитальной области, где условия потенциально могут поддерживать жидкую воду на поверхности планеты.

Четыре планеты находятся на близких орбитах к звезде Барнарда, совершая оборот всего за несколько дней, и каждая из них обладает массой всего от 20% до 30% массы Земли. Четвертая планета — самая легкая экзопланета, когда-либо обнаруженная с помощью метода лучевой скорости, и поэтому команда надеется, что она ознаменует собой больше открытий экзопланет субземного размера по всей Галактике.