Stjerner af M-type, også kendt som ”røde dværge”, er blevet et populært mål for sent på eksoplanetjægere. Dette er forståeligt i betragtning af det store antal terrestriske (dvs. stenede) planeter, der er blevet opdaget i kredsløb omkring røde dværgstjerner i de senere år. Disse opdagelser inkluderer den tætteste exoplanet til vores solsystem (Proxima b) og de syv planeter, der blev opdaget omkring TRAPPIST-1, hvoraf tre går i stjernens beboelige zone.
Det seneste fund kommer fra et team af internationale astronomer, der opdagede en planet omkring GJ 625, en rød dværgstjerne beliggende kun 21 lysår væk fra Jorden. Denne jordiske planet er omtrent 2,82 gange Jordens masse (også kendt som en "superjord") og kredser i stjernens beboelige zone. Igen fremsætter nyheder om denne opdagelse spørgsmål om, hvorvidt denne verden virkelig kunne være beboelig (eller også beboet).
Det internationale hold blev ledet af Alejandro Mascareño fra Canary Islands Institute of Astrophysics (IAC) og inkluderer medlemmer fra University of La Laguna og University of Geneva. Deres forskning blev også støttet af det spanske nationale forskningsråd (CSIS), Institute of Space Studies of Catalonia (IEEC) og National Institute for Astrophysics (INAF).
Undersøgelsen, der beskriver deres fund, blev for nylig accepteret til offentliggørelse i tidsskriftet Astronomi & astrofysik, og vises online under titlen “En superjord på den inderste kant af den beboelige zone i den nærliggende M-dværg GJ 625”. Ifølge undersøgelsen brugte holdet radialhastighedsmålinger af GJ 625 for at bestemme tilstedeværelsen af en planet, der har mellem to og tre gange Jordens masse.
Denne opdagelse var en del af HArps-n red Dwarf Exoplanet Survey (HADES), der studerer røde dværgstjerner for at bestemme tilstedeværelsen af potentielt beboelige planeter, der kredser omkring dem. Denne undersøgelse bygger på instrumentet med høj nøjagtighed, radial hastighed Planet Searcher for den nordlige halvkugle (HARPS-N) - som er en del af det 3,6 meter lange Galileo National Telescope (TNG) ved IAC's Roque de Los Muchachos-observatorium på øen La Palma .
Ved hjælp af dette instrument indsamlede teamet spektroskopiske data i høj opløsning af GJ 625-systemet i løbet af tre år. Specifikt målte de små variationer i stjernens radialhastighed, som tilskrives tyngdekraften på en planet. Fra i alt 151 opnåede spektre var de i stand til at bestemme, at planeten (GJ 625 b) var sandsynligvis jordbunden og havde en minimumsmasse på 2,82 ± 0,51 Jordmasser.
Derudover opnåede de afstandestimater, der placerede det ca. 0,078 AU fra dens stjerne og et skøn over en orbitalperiode på 14,628 ± 0,013 dage. På denne afstand placerer planetens bane den lige inden for GJ 625s beboelige zone. Naturligvis betyder det ikke endeligt, at planeten har forhold, der er befordrende for livet på sin overflade, men det er en opmuntrende indikation.
Som Alejandro Suárez Mascareño forklarede i en pressemeddelelse fra IAC:
”Da GJ 625 er en relativt cool stjerne, er planeten beliggende i udkanten af dens beboelseszone, hvor der kan findes flydende vand på dens overflade. Afhængig af skyhætten i dens atmosfære og dens rotation, kan det faktisk være beboeligt ”.
Dette er ikke første gang, at HADES-projektet opdagede en exoplanet omkring en rød dværgstjerne. Faktisk brugte et team af internationale forskere tilbage i 2016 dette projekt til at opdage 2 superjordar, der kredser rundt om GJ 3998, en rød dværg beliggende ca. 58 ± 2,28 lysår fra Jorden. Ud over HADES er denne opdagelse endnu en i en lang række stenede eksoplaneter, der er blevet opdaget i den beboelige zone i en nærliggende rød dværgstjerne.
Sådanne fund er meget opmuntrende, da røde dværge er den mest almindelige type stjerne i det kendte univers, der tegner sig for ca. 70% af stjernerne i vores galakse alene. Kombineret med det faktum, at de kan eksistere i op til 10 billioner år, betragtes røde dværgsystemer som en førstekandidat i søgen efter beboelige eksoplaneter.
Men som med alle andre planeter, der opdages omkring røde dværgstjerner, er der uafklarede spørgsmål om, hvordan stjernens variation og stabilitet kan påvirke planeten. Til at begynde med er det kendt at røde dværgstjerner varierer i lysstyrke og med jævne mellemrum frigiver gigantiske fakler. Derudover vil enhver planet, der er tæt nok til at være inden for stjernens beboelige zone, sandsynligvis være tidligt fastlåst med den, hvilket betyder, at den ene side ville blive udsat for en betydelig mængde stråling.
Som sådan skal yderligere observationer foretages af denne exoplanetkandidat ved hjælp af den tidstestede transitmetode. Ifølge Jonay Hernández - en professor fra University of La Laguna, en forsker med IAC og en af medforfatterne til studiet - vil fremtidige undersøgelser, der bruger denne metode, ikke kun være i stand til at bekræfte planetens eksistens og karakterisere den, men afgør også, om der er andre planeter i systemet.
”I fremtiden vil nye, observerende kampagner med fotometriske observationer være vigtige for at forsøge at opdage denne planets transit gennem sin stjerne i betragtning af dens nærhed til Solen,” sagde han. ”Der er en mulighed for, at der er flere stenede planeter omkring GJ 625 i kredsløb, der er nærmere eller længere væk fra stjernen, og inden for en beboelseszone, som vi fortsat vil kæmpe”.
Ifølge Rafael Rebolo - en af undersøgelsens medforfattere fra Univeristy of La Laguna, en undersøgelse med IAC og et medlem af CSIS - vil fremtidige undersøgelser ved hjælp af transitmetoden også give astronomer mulighed for at bestemme med en rimelig grad af sikkerhed hvorvidt GJ 625 b har den vigtigste ingrediens til beboelsesevne - dvs. en atmosfære:
”Detekteringen af en transit vil give os mulighed for at bestemme dens radius og dens densitet og vil give os mulighed for at karakterisere dens atmosfære af det transmitterede lys, der observeres ved hjælp af højopløsningsspektrografer med høj stabilitet på GTC eller på teleskoper af den næste generation på den nordlige halvkugle , såsom Thirty Meter Telescope (TMT) ”.
Men hvad der måske er mest spændende ved dette seneste fund, er, hvordan det tilføjer til befolkningen i ekstrasolplaneter i vores kosmiske kvarter. I betragtning af deres nærhed repræsenterer hver af disse planeter en stor mulighed for forskning. Og som Dr. Mascareño fortalte Space Magazine via e-mail:
”Selvom vi allerede har fundet mere end 3600 ekstrasolplaneter, er eksoplanetbestanden i vores nærliggende kvarter stadig noget ukendt. Ved 21 ly fra solen er GJ 625 en af de 100 nærmeste stjerner, og lige nu er GJ 625 b en af de 30 nærmeste exoplaneter, der er fundet og den 6. nærmeste potentielt beboelige exoplanet. ”
Igen giver igangværende undersøgelser af nærliggende stjernesystemer masser af potentielle mål i søgen efter liv ud over vores solsystem. Og med både jordbaserede og pladsbaserede næste generations teleskoper, der tilslutter sig søgningen, kan vi forvente at finde mange, mange flere kandidater i de kommende år. I mellemtiden skal du huske at tjekke denne animation af GJ 625 b og dens overordnede stjerne:
