U posljednjih nekoliko godina nije nedostajalo otkrića ekstrasolarnih planeta koji kruže oko zvijezda crvenih patuljaka. Samo tijekom 2016. i 2017. astronomi su najavili otkriće zemaljskog (tj. stjenovitog) planeta oko Proxime Centauri ( Sljedeći b ), do sustav od sedam planeta kruži oko TRAPPIST-1, i super-Zemlje kruži oko obližnjih zvijezda LHS 1140 ( LHS 1140b ), i GJ 625 ( GJ 625b ).
U ono što bi moglo biti najnovije otkriće, nedavno su fizičari sa Sveučilišta Texas Arlington (UTA). najavio moguće otkriće planeta nalik Zemlji koji kruži oko Gliesea 832, zvijezde crvenog patuljka udaljenog samo 16 svjetlosnih godina. U prošlosti su astronomi otkrili dva egzoplaneta koji kruže oko Gliesea 832. Ali nakon niza proračuna, UTA tim je pokazao da bi oko zvijezde mogao kružiti dodatni planet sličan Zemlji.
Studija koja detaljno opisuje njihove nalaze, pod nazivom “ Dinamika vjerojatnog planeta Zemljine mase u sustavu GJ 832 “, nedavno se pojavio uThe Astrophysical Journal.Predvođen dr. Sumanom Satyalom – istraživačem fizike, predavačom i nadzornikom laboratorija u UTA-i – tim je nastojao istražiti stabilnost planetarnih orbita oko Gliesea 832 koristeći numeričku i detaljnu analizu fazno-prostornog prostora.
Umjetnički prikaz potencijalno nastanjivog egzoplaneta Gliese 832c u usporedbi sa Zemljom. Zasluge: PHL/UPR Arecibo.
Kao što je navedeno, oko Gliesea 832 u prošlosti su otkrivena još dva egzoplaneta, uključujući plinovitog diva nalik Jupiteru (Gliese 832b) 2008. i super-Zemlju (Gliese 832c) 2014. Na mnogo načina ovi planeti nisu mogli biti drugačiji. Uz njihov nesrazmjer u masi, oni se uvelike razlikuju u pogledu svojih orbita – s Gliese 832b koji kruži na udaljenosti od oko 0,16 AJ, a Gliese 832c kruži na udaljenosti od 3 do 3,8 AJ.
Zbog toga je UTA tim nastojao utvrditi postoji li možda treći planet sa stabilnom orbitom između njih. U tu svrhu proveli su numeričke simulacije za sustav planeta s tri i četiri tijela s eliptičnim orbitama oko zvijezde. Ove simulacije uzele su u obzir velik broj početnih uvjeta, što je omogućilo predstavljanje svih mogućih stanja (tj. simulacija faznog prostora) orbita planeta.
Zatim su uključili mjerenja radijalne brzine Gliesea 832, računajući ih na temelju prisutnosti planeta s 1 do 15 Zemljinih masa. Treba napomenuti da metoda radijalne brzine (RV) utvrđuje postojanje planeta oko zvijezde na temelju varijacija u brzini zvijezde. Drugim riječima, činjenica da se zvijezda kreće naprijed-nazad ukazuje da je pod utjecajem prisutnosti planetarnog sustava.
Simulacija RV signala zvijezde korištenjem hipotetskog sustava planeta također je omogućila UTA timu da ograniči prosječne udaljenosti na kojima bi ti planeti kružili oko zvijezde (također njihove velike poluosi) i njihove gornje granice mase. Na kraju su njihovi rezultati dali snažne indikacije za postojanje trećeg planeta. Kako je dr. Satyal objasnio u UTA-i priopćenje za javnost :
“Također smo koristili integrirane podatke iz vremenske evolucije orbitalnih parametara za generiranje sintetičkih krivulja radijalne brzine poznatih planeta i planeta sličnih Zemlji u sustavu. Dobili smo nekoliko krivulja radijalne brzine za različite mase i udaljenosti koje ukazuju na mogući novi srednji planet.”
Dijagram koji prikazuje moguću orbitu trećeg egzoplaneta oko Gliese 832, zvjezdanog sustava udaljenog samo 16 svjetlosnih godina. Zasluge: uta.edu/Suman Satyal
Na temelju njihovih proračuna, ovaj mogući planet sustava Gliese 832 imao bi između 1 i 15 Zemljinih masa i kružio bi oko zvijezde na udaljenosti u rasponu od 0,25 do 2,0 AJ. Također su utvrdili da će vjerojatno imati stabilnu orbitu oko milijardu godina. Kao dr. Satyal naznačeno , svi znakovi koji dolaze iz sustava Gliese 832 upućuju na postojanje trećeg planeta.
'Postojanje ovog mogućeg planeta podržano je dugoročnom stabilnošću orbite sustava, orbitalnom dinamikom i sintetskom analizom signala radijalne brzine', rekao je. 'Istovremeno, još uvijek je potreban značajno velik broj promatranja radijalne brzine, studija tranzitnih metoda, kao i izravna slika kako bi se potvrdila prisutnost mogućih novih planeta u sustavu Gliese 832.'
Alexander Weiss, Katedra za fiziku UTA-e, također je pohvalio postignuće, izreka :
“Ovo je važan napredak koji pokazuje moguće postojanje potencijalnog novog planeta koji kruži oko zvijezde bliske našoj. Činjenica da je dr. Satyal uspio pokazati da planet može održavati stabilnu orbitu u nastanjivoj zoni crvenog patuljka više od milijardu godina iznimno je impresivna i pokazuje mogućnosti svjetske klase astrofizičke skupine našeg odjela.”
Umjetnikov dojam Super-Zemlje koja kruži u blizini zvijezde crvenog patuljka. Zasluge: M. Weiss/CfA
Još jedna zanimljiva sitnica je da bi je orbita ovog planeta smjestila izvan ili unutar naseljive zone Gliese 832. Dok Super-Earth Gliese 832c ima ekscentričnu orbitu koja ga postavlja na unutarnji rub ove zone, ovaj treći planet bi najbliže zaobišao njegov vanjski rub. U tom smislu, dvije Super-Zemlje Gliesea 832 mogle bi po prirodi biti slične Veneri i Marsu.
Gledajući unaprijed, dr. Satyal i njegovi kolege će naravno tražiti potvrdu postojanja ovog planeta, a druge institucije sigurno će provesti slične studije. Ovaj zvjezdani sustav još je jedan koji će zasigurno biti predmet naknadnih studija u nadolazećim godinama, najvjerojatnije iz svemirskih teleskopa sljedeće generacije poput Svemirski teleskop James Webb .
Daljnje čitanje: Sveučilište Texas u Arlingtonu , The Astrophysical Journal
