Το δεύτερο πιο κοντινό σύστημα αστέρων στη Γη είναι ένας από τους πιο εντατικά μελετημένους στόχους στον γαλαξία. Οι αστρονόμοι μετρούν τα μικροσκοπικά χαρακτηριστικά του αστεριού εδώ και δεκαετίες, ψάχνοντας για σημάδια πλανητών σε τροχιά, και με την πάροδο των ετών έχουν ανακαλυφθεί εδώ και εκεί οι υπαινιγμοί ενός πιθανού κόσμου που τραβούσε το αστέρι - αλλά τίποτα δεν θεωρήθηκε ποτέ καθοριστικό.
Τώρα, ωστόσο, οι αστρονόμοι αποκάλυψαν τελικά ισχυρές ενδείξεις ότι το Αστέρι του Barnard, μόνο περίπου έξι έτη φωτός μακριά, έχει έναν ή περισσότερους πλανήτες γύρω του.
Μια ομάδα ερευνητών στο ινστιτούτο κυνηγιού εξωπλανήτων Red Dots δημοσίευσε σήμερα μια μελέτη στη φύση που συγκεντρώνει πάνω από 20 χρόνια παρατηρήσεων του αστέρα. Το έργο εξήγαγε έναν αρκετά ασυνήθιστο πλανητικό υποψήφιο: έναν υπερ-κρύο πλανήτη, περίπου 3, 2 φορές τη μάζα της Γης, που περιβάλλει το αστέρι του κάθε 233 ημέρες.
Η εντύπωση του καλλιτέχνη για τον πλανήτη του Αστέρα του Barnard κάτω από το πορτοκαλί έγχρωμο φως από το αστέρι. (IEEC / Επιστημονικό κύμα - Guillem Ramisa) Το Star Barnard, ένας μικρός κόκκινος νάνος, είναι από καιρό ένας πρωταρχικός στόχος κυνηγιού στον πλανήτη. Από το 1963 έως το 1972, το αστέρι θεωρήθηκε ευρέως ότι φιλοξενεί έναν ή περισσότερους γίγαντες αερίων, που αντιπροσωπεύουν μερικούς από τους πρώτους εξωηλιακούς ισχυρισμούς του πλανήτη που έλαβαν ευρεία προσοχή. Οι «πλανήτες», ωστόσο, δεν ήταν τίποτα περισσότερο από ένα πρόβλημα οργάνων με το Παρατηρητήριο Sproul στο Swarthmore, Pennsylvania, του οποίου ο σκηνοθέτης, Peter van de Kamp, ισχυρίστηκε αρχικά την ύπαρξη πλανητών γύρω από το αστέρι.
Από τότε, όμως, ο κυνηγοί πλανητών μετά από κυνηγοί πλανήτη έχουν δείξει τα τηλεσκόπια τους στο αστέρι για σημάδια οτιδήποτε είναι απλό. Παρόλο που το Αστέρι του Barnard είναι το δεύτερο πιο κοντινό σύστημα αστέρων στη Γη - μετά τα τρία αστέρια του συστήματος Alpha Centauri - οι αστρονόμοι συνέχισαν να έρχονται άδειοι με το χέρι, μέχρι να αποκτηθούν πολλά χρόνια.
Τώρα, αυτό το κρύο Super-Earth είναι το δεύτερο-κοντινότερο γνωστό εξωπλανήτη στη Γη, μετά την Proxima Centaur b.
"Τελικά, πιστεύουμε ότι είναι αρκετά σταθερό το αντικείμενο που υπάρχει", λέει ο Ignasi Ribas του Ινστιτούτου Μεγάλων Τεχνών του Espai και ο κύριος συγγραφέας του εγγράφου. "Πρέπει πάντα να είμαστε λίγο προσεκτικοί και φυσικά περισσότερα στοιχεία θα πρέπει να ενισχύσουν την υπόθεση γι 'αυτό, αλλά ήμασταν αρκετά σίγουροι ότι ήμασταν πρόθυμοι να προχωρήσουμε με δημοσίευση."
Μέρος της πρόκλησης της εξεύρεσης του πλανήτη προέρχεται από τη μέθοδο που χρησιμοποίησαν οι αστρονόμοι: ακτινική ταχύτητα (RV). Η μέθοδος ακτινικής ταχύτητας αναζητά τις βαρυτικές αλλαγές καθώς ένας πλανήτης ωθεί ή τραβάει το αστέρι του. Η μέθοδος είναι μεγάλη για την εύρεση μεγάλων πλανητών και έχει χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά για την εύρεση μικρότερων, κοντινών πλανητών όπως το Proxima Centauri b - αλλά για την εύρεση μικρών, μακρινών πλανητών, είναι ένα διαφορετικό θέμα εξ ολοκλήρου.
Το Star b του Barnard, καθώς ο νέος πλανήτης είναι γνωστός, προκαλεί μόνο αλλαγή 1, 2 μέτρου ανά δευτερόλεπτο στην ακτινική ταχύτητα του αστεριού του. Οι πρώτοι πλανήτες που ανακαλύφθηκαν με τη μέθοδο RV προκάλεσαν αλλαγές 13 μέτρων ανά δευτερόλεπτο, κάνοντας αυτό το σήμα λιγότερο από το 10 τοις εκατό τη δύναμη άλλων επιτυχημένων ευρημάτων.
Ο Cullen Blake, καθηγητής του Πανεπιστημίου της Πενσυλβανίας, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, λέει ότι μερικά από τα δεδομένα του RV θα μπορούσαν ενδεχομένως να είχαν καταστραφεί από αστρική δραστηριότητα από το αστέρι. Ωστόσο, ο μεγάλος αριθμός παρατηρήσεων δημιουργεί μια αρκετά συναρπαστική υπόθεση ότι ο πλανήτης είναι εκεί.
"Φαίνεται ότι υπάρχει ένας σημαντικός θόρυβος όσον αφορά την αστρική δραστηριότητα που έχουν διαμορφώσει", λέει. "[Ο υποψήφιος] είναι πολύ ισχυρός από την άποψη της στατιστικής σημασίας."
Οι πρώτοι υπαινιγμοί ότι ο πλανήτης Barnard ήταν εκεί έρχεται το 2015, όταν ένας από τους συν-συγγραφείς του χαρτιού, Mikko Tuomi, εξέτασε τα υπάρχοντα δεδομένα ακτινικής ταχύτητας από το αστέρι και βρήκε κάτι που αλλάζει σύμφωνα με μια περίοδο 233 ημερών. Εκείνη την εποχή, η υπόθεση για ένα πλανητικό αντικείμενο (αντί για κάποιο είδος δραστηριότητας εγγενής στο αστέρι) δεν ήταν αρκετά ισχυρή ώστε να σταθεί μόνη της.
Ο Ρίμπας και η ομάδα του χρησιμοποίησαν 800 διαφορετικές παρατηρήσεις του Αστέρα του Barnard για να μειώσουν την αβεβαιότητα ότι ο πλανήτης υπήρχε. Μετά την κρίση των δεδομένων των δεκαετιών, η ύπαρξη του Star Barnard φαίνεται αρκετά σίγουρη - αν και η πάντα προσεκτική ομάδα Red Dots την αποκαλεί ακόμα υποψήφιο πλανήτη.
Γραφική αναπαράσταση των σχετικών αποστάσεων στα πλησιέστερα αστέρια από τον ήλιο. Το αστέρι του Barnard είναι το δεύτερο πιο κοντινό σύστημα αστέρων και το πλησιέστερο αστέρι σε εμάς. (IEEC / Επιστημονικό κύμα - Guillem Ramisa) Και οι ερευνητές βρήκαν επίσης κάτι άλλο στα δεδομένα: αμυδρή απόδειξη ενός άλλου πλανήτη, ο οποίος θα ήταν γνωστός ως Αστέρι του Barnard c. Αυτός ο φανταστικός δεύτερος πλανήτης στο σύστημα, αν υπάρχει, εκτιμάται ότι έχει μακρά τροχιακή περίοδο και περίπου τη μάζα του Ποσειδώνα. Η ύπαρξη του πλανήτη αερίου είναι ακόμη πιο δύσκολο να αποδειχθεί, καθώς η δεκαετής περίοδος του σημαίνει ότι παράγει ασθενέστερο σήμα. Αξίζει όμως να σημειωθεί ότι οι μετρήσεις τοποθετούν τον πλανήτη σε παρόμοια περίοδο με τις αξιώσεις του van de Kamp στη δεκαετία του 1960.
Ο Van de Kamp σκέφτηκε ότι είδε τουλάχιστον δύο πλανήτες, έναν σε μια 12ετή και έναν σε μια 25ετή τροχιά, γύρω από τη μάζα του Δία. Οι ενδείξεις προήλθαν από αστρομετρικά σήματα, τα οποία αναζητούν απόκλιση στην πορεία ενός αστέρα από μια κεντρική γραμμή λόγω της επίδρασης ενός αθέατου πλανήτη.
Το νέο σήμα, από την άλλη πλευρά, φαίνεται να υποδηλώνει κάτι περίπου 15 μαζών της Γης, το οποίο είναι απίθανο να παρουσιάσει ένα αξιοσημείωτο αστρομετρικό σήμα από τη Γη. (Το νέο έγγραφο αναφέρει ότι το Gaia, ένα παρατηρητήριο αστρονομίας με βάση το διάστημα, μπορεί να επιβεβαιώσει τον πλανήτη.) Λόγω του μεγέθους του, ο πλανήτης κάνει μια αλλαγή ακτινικής ταχύτητας από 3 έως 4 μέτρα ανά δευτερόλεπτο - ισχυρότερη από την άλλη πλανητική υποψήφια, αλλά χωρίς τον καθαρό αριθμό παρατηρήσεων που αποκλείουν μια εναλλακτική εξήγηση.
"Δεν ισχυριζόμαστε ότι αυτό σχετίζεται με τους αστρομετρικούς πλανήτες van de Kamp", λέει ο Ribas. Σημειώνει, ωστόσο, ότι πρόκειται για μια ενδιαφέρουσα σύμπτωση. "Βλέπουμε κάποια παραλλαγή. Τα αστέρια είναι γνωστό ότι παρουσιάζουν κύκλους δραστηριότητας, οπότε μπορεί να είναι ένας κύκλος αστρικής δραστηριότητας [και όχι ενός πλανήτη]. "
Η περίοδος των 233 ημερών για τον κόσμο του χιονιού, το Star b του Barnard, είναι πολύ πιο πέρα από την κατοικήσιμη ζώνη του αστέρου του. Παρόλο που ο πλανήτης είναι πιο κοντά στο αστέρι του από ό, τι η Γη είναι στον ήλιο, το Star Barnard είναι πολύ μικρό και κρύο σε σύγκριση. Ο πλανήτης περιστρέφεται σε μια περιοχή γνωστή ως "γραμμή χιονιού", όπου βραχώδη σώματα τείνουν να δώσουν τη θέση τους σε πιο αδύναμα σώματα. Το έγγραφο αναφέρει επίσης ότι δεν υπάρχουν αποδείξεις για τίποτα γύρω από τη μάζα της Γης μέσα στην κατοικήσιμη ζώνη του Star Barnard - αν και τα μαζικά αντικείμενα του Άρη δεν αποκλείστηκαν.
Ακόμα κι αν αυτός ο κόσμος είναι πολύ κρύος για τη ζωή όπως τον ξέρουμε, αυτό σηματοδοτεί μια ενδιαφέρουσα ανακάλυψη, καθώς ο πλανήτης βρίσκεται πολύ πιο μακριά από το αστέρι του από άλλους πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από μικρούς κόκκινους νάνους (όπως το Proxima Centauri b, περίοδο μόλις 11 ημερών). Από τη σκοπιά της εξερεύνησης, ο πλανήτης είναι πιο κοντά από κάθε γνωστό εξωπλανήτη εκτός από ένα και σε 10.000 χρόνια, το Star Barnard θα έχει στην πραγματικότητα μετακινηθεί για να γίνει το πλησιέστερο αστέρι στον ήλιο μας. Οι φυσικοί σκέφτονται ήδη για πιθανούς τρόπους να ξεκινήσουν μια μικροσκοπική ανίχνευση στο Proxima Centauri b, περίπου 4, 2 έτη φωτός μακριά - και στο μέλλον, το Star Barnard θα μπορούσε να γίνει ένας άλλος στόχος.
"Η αίσθηση μου είναι ότι αυτά τα πράγματα είναι μάλλον αρκετά συνηθισμένα, αλλά η εξόρυξη τους είναι απλά πολύ πιο δύσκολη", λέει ο Μπλέικ για πλανήτες μακρινούς, μικρούς και μακρινούς χρόνους όπως το Αστέρι του Μπάρναρντ. "Η εικασία μου είναι ότι θα υπάρξουν περισσότερες εκστρατείες όπως αυτό."
