В сочетании с другой ранее подтверждённой планетой у одного из наших ближайших звёздных соседей теперь есть семья из четырёх планет.
По состоянию на 2025 год астрономы обнаружили по меньшей мере 14 звёзд в пределах 10 световых лет от Солнца. После системы Альфа Центавра ближайшей звездой является звезда Барнарда, одиночный красный карлик, расположенный примерно в 6 световых годах от нас. И благодаря новым наблюдениям мы теперь знаем, что вокруг звезды Барнарда вращаются четыре маленькие каменистые экзопланеты.
Но это был тернистый путь. С момента своего открытия в 1916 году американским астрономом Эдвардом Эмерсоном Барнардом звезда Барнарда стала объектом нескольких предположений о наличии вращающихся вокруг неё миров, начиная с 1960-х годов. Совсем недавно, в 2018 году, была предсказана суперземля, но это открытие было опровергнуто в 2021 году.
Исследование, опубликованное в августе 2024 года, наконец подтвердило наличие планеты, вращающейся вокруг звезды Барнарда, получившей название Barnard’s Star b или сокращённо Barnard b.
А теперь в статье, опубликованной 11 марта в The Astrophysical Journal Letters, были подтверждены три дополнительные планеты, и теперь их стало четыре.
Наблюдая за колебаниями
Все планеты были обнаружены с помощью метода лучевых скоростей, или «колебаний», который основан на изменении длины волны света, исходящего от звезды, из-за небольшого притяжения планеты, вращающейся вокруг неё. Даже крошечные планеты вызывают небольшое колебание своего солнца, когда они вращаются вокруг общего центра тяжести. С помощью таких инструментов, как ESPRESSO на Очень большом телескопе в Чили (с помощью которого была обнаружена планета Барнарда b) и MAROON-X на телескопе «Джемини-Норт» на Гавайях (с помощью которого были обнаружены три последние планеты), астрономы могут обнаружить доплеровский сдвиг в свете, испускаемом звездой, когда она приближается к нам и удаляется от нас. Характер этого света также позволяет им определить характеристики рассматриваемых планет, в том числе их размер.
Новое исследование было проведено группой учёных из Чикагского университета, которые в период с 2021 по 2023 год 112 раз наблюдали за звездой Барнарда с помощью MAROON-X. За это время они обнаружили потенциальные сигналы в своих данных, но не придали им значения, поскольку MAROON-X всё ещё проходил калибровку. Ситуация изменилась в конце 2024 года, когда другая группа учёных обнаружила планету b звезды Барнарда с помощью ESPRESSO. Это открытие побудило команду из Чикагского университета пересмотреть свои данные, что привело к открытию звёзд Барнарда c, d и e.
Звездная система Барнарда
Ранее открытая планета Барнард b, вероятно, представляет собой каменистую планету с массой, составляющей примерно 30% от массы Земли, и периодом обращения (или «годом»), равным примерно 3,15 земным суткам.
Каждая из недавно обнаруженных планет меньше Земли, её масса составляет не более трети массы Земли, и она обращается вокруг своей звезды менее чем за семь дней.
Хотя звезда Барнарда — это маленький тусклый красный карлик, лишь немного больше Юпитера и, следовательно, гораздо менее яркий, чем наше Солнце, все четыре планеты вращаются вокруг неё так близко, что находятся в пределах внутренней границы обитаемой зоны своей звезды. Обитаемая зона — это область вокруг звезды, где температура позволяет планете иметь жидкую воду на поверхности. Таким образом, все эти планеты вращаются вокруг звезды так близко, что температура слишком высока для сохранения жидкой воды на поверхности.
Четыре планеты также зависят от плохого поведения своей звезды. Красные карлики тусклее, но гораздо активнее, чем более крупные звёзды, такие как Солнце. Возраст звезды Барнарда оценивается как минимум в 10 миллиардов лет, и она менее активна, чем другие красные карлики, но всё равно периодически вспыхивает. Сюда входят вспышки в 1998 и 2019 годах, которые учёные использовали для того, чтобы сделать вывод, что планеты, вращающиеся там, не смогут удерживать свою атмосферу в течение геологических периодов времени.
Хотя перспективы жизни здесь кажутся туманными, это открытие, тем не менее, показывает, что, вероятно, осталось ещё много миров, которые можно найти даже в нашей окрестности. С тех пор как в 1995 году была подтверждена первая экзопланета, мы окончательно обнаружили ещё почти 6000. Это число, несомненно, продолжит расти как на дрожжах, что имеет удивительные последствия для нашего места во Вселенной.