Sub-Ziemia krążąca wokół Gwiazdy Barnarda

Nowe odkrycie u pobliskiej gwiazdy oraz zaprzeczenie wcześniejszego odkrycia.

Gwiazda Barnarda to czerwony karzeł znajdujący się zaledwie sześć lat świetlnych od Układu Słonecznego. Choć jest to czwarta najbliższa gwiazda od nas, nie jesteśmy w stanie jej dostrzec gołym okiem z Ziemi – jej jasność wizualna wynosi zaledwie +9,5 magnitudo. Jej pierwsze obserwacje (rozumiane jako zdjęcia lub raczej płyty fotograficzne) pochodzą z końca XIX wieku. W 1916 roku amerykański astronom Edward Barnard odkrył jej duży ruch na (ziemskim) niebie, co jednoznacznie sugerowało, że ta gwiazda znajduje się bardzo blisko Słońca. Katalogowe oznaczenia Gwiazdy Barnarda to GJ 669 (katalog Gliese) oraz HIP 87937 (katalog Hipparcos).

Barnard’s Star is the fastest-moving star in the sky — so fast that you can watch its position change from year to year through a telescope. https://t.co/UtGegZtts9 pic.twitter.com/76v3GESIAA

— Corey S. Powell (@coreyspowell) October 1, 2024

Co krąży wokół Gwiazdy Barnarda?

Od dekad próbowano doszukać się planet krążących wokół Gwiazdy Barnarda. W latach 60 i 70. XX wieku pojawiały się doniesienia, że krąży tam gazowy gigant, ale nigdy nie udało się jednoznacznie udowodnić istnienia obiektów planetarnych. Ma to związek z niewystarczającymi technikami obserwacyjnymi, które używano przez dekady – aż do “cyfrowej rewolucji” ostatnich lat. Od lat 90. XX wieku, wraz z postępującą rewolucją w cyfrowych technikach obserwacji a także dostępności kosmicznego teleskopu Hubble, kolejne badania Gwiazdy Barnarda pozwoliły na wykluczenie obecności nawet mniejszych gazowych gigantów.

W 2018 roku astronomowie poinformowali o detekcji “super-Ziemi” krążącej wokół Gwiazdy Barnarda. Obiekt otrzymał oznaczenie GJ 669b. Ta egzoplaneta miała otrzymywać zaledwie 2% światła od swojej gwiazdy w porównaniu z naszym Słońcem. Jednakże, w 2024 wykazano, że ten obiekt nie istnieje.

Mała planeta wokół gwiazdy Barnarda

Pierwszego października 2024 roku przedstawiono wyniki nowych obserwacji Gwiazdy Barnarda. Za pomocą obserwatorium Very Large Telescope (VLT), będącego częścią Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) i przy użyciu instrumentu Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) udało się bardzo precyzyjnie wyznaczyć ruch Gwiazdy Barnarda.

Wyniki z ESPRESSO są następujące: wokół tej gwiazdy z pewnością krąży jedna mała planeta. Jej masa minimalna została wyznaczona na około 37% masy Ziemi, czyli mniej więcej 3,5 raza większa masa od masy Marsa. Obiekt krąży wokół swej gwiazdy w odległości około 3,4 mln km z czasem około 76 godzin. Temperatura powierzchni (nad podstawie otrzymanej ilości promieniowania) to około 125 stopni Celsjusza. Planeta otrzymała nazwy i oznaczenia “Barnard’s Star b”, “Barnard b” oraz (wcześniej użyte) GJ 669b.

Barnard b jest jedną z niewielu znanych egzoplanet, które są mniejsze od Ziemi. Wykrywanie tak małych obiektów jest nadal rzadkością i zwykle zdarza się w przypadku małych gwiazd oraz planet krążących bardzo blisko swych gwiazd – tak jak w przypadku Gwiazdy Barnarda.

Można założyć, że Barnard b jest jałowym skalistym globem, być może pozbawionym atmosfery. Prawdopodobnie ta planeta jest stale zwrócona jedną stroną do swej gwiazdy.

Ponadto, astronomowie wykryli jeszcze trzy inne planety krążące wokół Gwiazdy Barnarda. Sygnały są jednak jeszcze zbyt niewyraźne by można było potwierdzić ich istnienie – wymagane są dalsze obserwacje. Te planety mają podobne orbity co Barnard b (zakres od około 2,8 do 5,7 mln km) z czasem obiegu od 55 do 161 godzin. Ich szacowane masy to zakres od około 0,17 do 0,31 masy Ziemi. Są to zatem obiekty dwa – trzy razy większe od Marsa, ale wyraźnie mniejsze od Ziemi.

Obecność skalistych egzoplanet krążących wokół pobliskich czerwonych karłów to wyraźna wskazówka, że wokół tego typu gwiazd znajduje się dużo planet we Wszechświecie. Wciąż jednak wydaje się, że gwiazdy tego typu jak na razie mogą nie być odpowiednie do powstania i utrzymania życia.

(ESO)