У пошуку населених планет вчені зосередилися на тьмяних зірках поблизу Сонячної системи. І ось у найближчої до нас одиночної зірки — зірки Барнарда — астрономи нарешті підтвердили наявність екзопланети, причому зовсім не тієї, яку засікли 2018 року. Зірка Барнарда, або GJ 699, — досить яскравий червоний карлик, розташований за 5,96 світлового року від Сонця. Ближче за нього лише потрійна система альфа Центавра в 4,36 світлового року від нас.
У 2018 році в статті, опублікованій в журналі Nature, астрономи повідомили про відкриття поряд із GJ 699 кандидата в екзопланети. За оцінками, це мала бути крижана суперземля в 3,3 раза масивніша за Землю з орбітальним періодом у 233 земні дні. Через кілька років, 2021-го, інша група вчених оскаржила висновки, припустивши, що помилковий сигнал виник через зіркову активність.
Зоряна активність — ймовірно, головне джерело хибно-позитивних виявлень кандидатів у екзопланети. Тривалі спостереження допомагають виявити такі помилки. Саме такі дані збирає інструмент ESPRESSO – потужний спектрограф, встановлений у Паранальській обсерваторії у Чилі. Він збирає разом спостереження з телескопів у складі VLT. Його головна мета — пошук та дослідження екзопланет та їх атмосфер. Зірка Барнарда стала одним із основних об’єктів для спостережень. Причин тому кілька: низька зоряна активність та близькість до Сонячної системи, що спрощує її дослідження.
Інструмент ESPRESSO стежив за зіркою Барнарда протягом чотирьох років, з травня 2019 по липень 2023-го. Загалом він зібрав 157 спостережень. У новій роботі, опублікованій у журналі Astronomy & Astrophysics, вчені проаналізували ці результати та підтвердили їх даними з інших інструментів, що спеціалізуються на пошуку екзопланет: HARPS, HARPS-N та CARMENES.
Ні за «сліпого» пошуку, ні за навмисні автори нової наукової роботи не знайшли ознак наявності екзопланети з орбітальним періодом 233 земні дні. Аналіз даних ESPRESSO заперечує її існування. Натомість астрономи виявили чотирьох інших кандидатів у екзопланети з періодами менше 10 днів. Одного навіть вдалося підтвердити.
Планета GJ 699 облітає зірку Барнарда за 3,15 земного дня. При масі 0,37 маси Землі вона приблизно втричі більша за Марс і вдвічі менша за Венеру. На жаль, екзопланета безлюдна: вона літає надто близько до зірки, на відстані приблизно 0,028 астрономічної одиниці. За оцінкою авторів дослідження, населена зона у зірки Барнарда починається з відривом 0,049 астрономічної одиниці.
Три кандидати в екзопланети, що залишилися, — теж планети менші за Землю, що літають ближче від внутрішнього кордону населеної зони. Їх орбітальні періоди (за силою сигналу): 4,12, 2,34 та 6,74 земного дня. Щоб підтвердити або спростувати їх існування, потрібно більше спостережень за допомогою ESPRESSO.
«Барнард b — одна з найменш масивних відомих нам екзопланет і одна з небагатьох менша за Землю. Але ця планета знаходиться надто близько до своєї зірки, ближче за житло. Незважаючи на те, що ця зірка на 2500 градусів прохолодніша за Сонце, там все одно занадто жарко, щоб на поверхні утримувалася рідка вода», — пояснив Джонай Гонзалес Ернандес (Jonay González Hernández), головний автор нової статті, дослідник з Канарського інституту астрофізики в Іспанії.
Червоні карлики прохолодніші і тьмяніші за зірки, подібні до Сонця, тому їх населені зони знаходяться набагато ближче до світила. Отже, при пошуку планет з невеликим періодом у червоних карликів ми набагато вірогідніше натрапимо на планету в населеній зоні. Якщо цей червоний карлик буде, до того ж досить близько до нас, вдасться вивчити й атмосферу екзопланети, виявивши біомаркери — ознаки потенційної наявності життя.
В останні роки у прагненні знайти «близнюка» Землі астрономи зосередилися на червоних карликах поблизу Сонячної системи. Це найпоширеніший тип зірок у Галактиці. Приблизно 80% зірок на околицях нашої системи — червоні карлики.
Поки що астрономам найпростіше відловлювати кандидатів у екзопланети з невеликим періодом — на них простіше накопичити достатньо спостережень. Що менше орбітальний період, то ближче до зірки літає планета.