Stjärnor av M-typ, även känd som "röda dvärgar", har blivit ett populärt mål för sent exoplanetjägare. Detta är förståeligt med tanke på det stora antalet markbundna (dvs steniga) planeter som har upptäckts som kretsar runt röda dvärgstjärnor under de senaste åren. Dessa upptäckter inkluderar den närmaste exoplaneten till vårt solsystem (Proxima b) och de sju planeterna som upptäcktes runt TRAPPIST-1, varav tre går i stjärnans bebodliga zon.
Det senaste fyndet kommer från ett team av internationella astronomer som upptäckte en planet runt GJ 625, en röd dvärgstjärna som ligger bara 21 ljusår från Jorden. Denna markplanet är ungefär 2,82 gånger jordens massa (alias en "superjord") och kretsar i stjärnans bebodda zon. Återigen får nyheter om denna upptäckt frågor om huruvida denna värld verkligen kan vara beboelig eller inte bebodd.
Det internationella teamet leds av Alejandro Mascareño från Canary Islands Institute of Astrophysics (IAC) och inkluderar medlemmar från University of La Laguna och University of Geneva. Deras forskning stöds också av det spanska nationella forskningsrådet (CSIS), Institute of Space Studies of Catalonia (IEEC) och National Institute for Astrophysics (INAF).
Studien som beskriver deras resultat accepterades nyligen för publicering av tidskriften Astronomi & astrofysik, och visas online under titeln "En superjord på den inre kanten av den livliga zonen i den närliggande M-dvärgen GJ 625". Enligt studien använde teamet radialhastighetsmätningar av GJ 625 för att bestämma närvaron av en planet som har mellan två och tre gånger jordens massa.
Upptäckten var en del av HArps-n Red Dwarf Exoplanet Survey (HADES), som studerar röda dvärgstjärnor för att bestämma förekomsten av potentiellt bebodda planeter som kretsar kring dem. Denna undersökning bygger på instrumentet med hög noggrannhet radiell hastighet Planet Searcher for the Northern Hemisphere (HARPS-N) - som är en del av det 3,6 meter stora Galileo National Telescope (TNG) vid IAC: s Roque de Los Muchachos-observatorium på ön La Palma .
Med hjälp av detta instrument samlade teamet högupplösta spektroskopiska data om GJ 625-systemet under tre år. Specifikt mätte de små variationer i stjärns radialhastighet, som tillskrivs tyngdkraften på en planet. Från totalt 151 erhållna spektra kunde de fastställa att planeten (GJ 625 b) var troligen markbunden och hade en minimal massa av 2,82 ± 0,51 jordmassor.
Dessutom erhöll de avståndsberäkningar som placerade den ungefär 0,078 AU från sin stjärna, och en uppskattning av omloppsperioden på 14,628 ± 0,013 dagar. På det här avståndet placerar planetens omloppsbana precis inom GJ 625s bebörliga zon. Naturligtvis betyder detta inte slutgiltigt att planeten har förhållanden som bidrar till livet på ytan, men det är en uppmuntrande indikation.
Som Alejandro Suárez Mascareño förklarade i ett pressmeddelande från IAC:
”Eftersom GJ 625 är en relativt sval stjärna är planeten belägen i utkanten av dess bebörjningszon, där flytande vatten kan existera på ytan. Beroende på molnomslaget i atmosfären och dess rotation kan det faktiskt vara bebott ”.
Detta är inte första gången som HADES-projektet upptäckte en exoplanet runt en röd dvärgstjärna. Redan 2016 använde ett team av internationella forskare detta projekt för att upptäcka 2 superjordar som kretsar kring GJ 3998, en röd dvärg som ligger cirka 58 ± 2,28 ljusår från jorden. Bortom HADES är denna upptäckt ännu en i en lång rad med klippiga exoplaneter som har upptäckts i den bebodda zonen för en närliggande röd dvärgstjärna.
Sådana fynd är mycket uppmuntrande eftersom röda dvärgar är den vanligaste stjärntypen i det kända universumet och står för uppskattningsvis 70% av stjärnorna i vår galax ensam. Kombinerat med det faktum att de kan existera i upp till 10 biljoner år, betraktas röda dvärgsystem som en främsta kandidat i jakten på bebodda exoplaneter.
Men som med alla andra planeter som upptäcktes runt röda dvärgstjärnor, finns det olösta frågor om hur stjärnans variation och stabilitet kan påverka planeten. Till att börja med är röda dvärgstjärnor kända för att variera i ljusstyrka och med jämna mellanrum släpper gigantiska blossar. Dessutom skulle alla planter som är tillräckligt nära för att befinna sig inom stjärnans bebodliga zon troligen vara tidigt låsta med den, vilket innebär att en sida skulle utsättas för en betydande mängd strålning.
Som sådan måste ytterligare observationer göras av denna exoplanetkandidat med den tidtestade transitmetoden. Enligt Jonay Hernández - en professor från University of La Laguna, en forskare med IAC och en av medförfattarna till studien - kommer framtida studier med denna metod inte bara kunna bekräfta planetens existens och karakterisera den, utan bestäm även om det finns några andra planeter i systemet.
"I framtiden kommer nya observerande kampanjer med fotometriska observationer att vara avgörande för att försöka upptäcka denna planet genom sin stjärna med tanke på dess närhet till solen," sade han. ”Det finns en möjlighet att det finns fler steniga planeter runt GJ 625 i banor som är närmare eller längre bort från stjärnan och inom livsmiljözonen, som vi kommer att fortsätta kamma”.
Enligt Rafael Rebolo - en av studiens medförfattare från Univeristy of La Laguna, en forskning med IAC och en medlem av CSIS - kommer framtida undersökningar med transitmetoden också att göra det möjligt för astronomer att fastställa med en rättvis säkerhetsgrad huruvida GJ 625b har den väsentliga ingrediensen för att uppehålla sig - dvs. en atmosfär:
”Detekteringen av en transitering gör att vi kan bestämma dess radie och densitet och gör att vi kan karakterisera dess atmosfär genom det överförda ljuset med hjälp av högupplösta spektrografer med hög stabilitet på GTC eller på teleskop för nästa generation på norra halvklotet. , till exempel Thirty Meter Telescope (TMT) ”.
Men det som kanske är mest spännande med den senaste upptäckten är hur den bidrar till befolkningen av extrasolplaneter i vårt kosmiska grannskap. Med tanke på deras närhet representerar var och en av dessa planeter en stor möjlighet för forskning. Och som Dr. Mascareño berättade för Space Magazine via e-post:
”Även om vi redan hittat mer än 3600 extra-solplaneter, är exoplanetens befolkning fortfarande något okänd. På 21 ly från solen är GJ 625 en av de 100 närmaste stjärnorna, och just nu är GJ 625 b en av de 30 närmaste exoplaneterna som upptäckts och den sjätte närmaste potentiellt beboelige exoplaneten. ”
Återigen ger pågående undersökningar av närliggande stjärnsystem massor av potentiella mål i sökandet efter liv bortom vårt solsystem. Och med både markbaserade och rymdbaserade nästa generations teleskop som går med i sökningen kan vi förvänta oss att hitta många, många fler kandidater under de kommande åren. Under tiden ska du kolla in denna animering av GJ 625 b och dess överordnade stjärna:
