В останні кілька років не спостерігалося нестачі відкриттів позасонячної планети, які обертаються навколо червоних карликових зірок. Тільки у 2016 та 2017 роках астрономи оголосили про відкриття земної (тобто скелястої) планети навколо Проксима Кентавра (Проксима b), семипланетної системи, що обертається навколо ТРАППІСТ-1, і надземних, що обертаються навколо навколо зірок LHS 1140 (LHS 1140b ) та GJ 625 (GJ 625b).
Що може бути останнім відкриттям, фізики з Техаського університету Арлінгтон (UTA) нещодавно оголосили про можливе відкриття планети, подібної до Землі, що обертається навколо орбіти Gliese 832, червоної карликової зірки всього за 16 світлових років. У минулому астрономи виявили дві екзопланети на орбіті Gliese 832. Але, провівши серію обчислень, команда UTA вказала, що додаткова планета, подібна до Землі, може обертатися навколо зірки.
Дослідження, в якому детально описуються їх результати, під назвою "Динаміка ймовірної планети Земля-Маса в системі GJ 832", нещодавно з'явилося в Астрофізичний журнал.Під керівництвом доктора Сумана Сатьяла - дослідника фізики, викладача та лабораторного керівника UTA - команда прагнула дослідити стабільність планетарних орбіт навколо Gliese 832 за допомогою чисельного та детального аналізу фазового простору.
Як зазначалося, дві інші екзопланети були виявлені навколо Gliese 832 в минулому, включаючи газовий гігант, схожий на Юпітера (Gliese 832b) у 2008 році, і супер-Земля (Gliese 832c) у 2014 році. Багато в чому ці планети не могли бути іншим. Крім розбіжності в масі, вони сильно різняться за своїми орбітами - з орбітою Gliese 832b на орбіті на відстані близько 0,16 АС та Gliese 832c, що орбітує на відстані від 3 до 3,8 АС.
Через це команда UTA намагалася визначити, чи не існує третя планета зі стабільною орбітою між ними. З цією метою вони провели чисельне моделювання для трьох-чотирьох систем тіла планет з еліптичними орбітами навколо зірки. Ці імітації враховували велику кількість початкових умов, що дозволяло представляти всі можливі стани (т.к. фазово-космічне моделювання) орбіт планети.
Потім вони включали вимірювання радіальної швидкості Gliese 832, обчислюючи їх на основі наявності планет з 1 до 15 мас Землі. Зазначимо, метод радіальної швидкості (RV) визначає існування планет навколо зірки на основі варіацій швидкості зірки. Іншими словами, той факт, що зірка рухається вперед-назад, свідчить про те, що на неї впливає наявність планетарної системи.
Моделювання RV-сигналу зірки за допомогою гіпотетичної системи планет також дозволило команді UTA обмежувати середні відстані, на яких ці планети обертаються навколо зірки (т.к. їх напів-основні осі) та їх верхню межу маси. Зрештою, їх результати дали сильні вказівки на існування третьої планети. Як пояснив доктор Сатіал у прес-релізі UTA:
«Ми також використовували інтегровані дані з часових еволюцій орбітальних параметрів, щоб генерувати синтетичні криві радіальної швидкості відомих планет Землі в системі. Ми отримали кілька кривих радіальної швидкості для різних мас і відстаней, що вказують на можливу нову середню планету ».
Виходячи з їхніх обчислень, ця можлива планета системи Gliese 832 мала б від 1 до 15 мас Землі і оберталася навколо зірки на відстані від 0,25 до 2,0 АС. Вони також визначили, що вона, ймовірно, матиме стабільну орбіту протягом приблизно 1 мільярда років. Сатіял вказав, що всі знаки, що йдуть від системи Gliese 832, вказують на існування третьої планети.
"Існування цієї можливої планети підтримується довгостроковою орбітальною стабільністю системи, орбітальною динамікою та аналізом синтетичного сигналу радіальної швидкості", - сказав він. "У той же час, для підтвердження наявності можливих нових планет в системі Gliese 832 все ще потрібна значно велика кількість спостережень радіальної швидкості, дослідження методів транзиту, а також пряма візуалізація."
Олександр Вайс, голова фізики УТА, також похвалив це досягнення, сказавши:
"Це важливий прорив, що демонструє можливе існування потенційної нової планети, яка обертається навколо зірки, близької до нашої. Те, що доктор Сатіал зміг продемонструвати, що планета може підтримувати стабільну орбіту в житловій зоні червоного карлика більше 1 мільярда років, є надзвичайно вражаючим і свідчить про можливості світового класу астрофізичної групи нашого відділу ".
Ще один цікавий прихисток полягає в тому, що орбіта цієї планети розмістить її за межі або просто в межах зони проживання Gliese 832. У той час, як у Супер-Землі Gliese 832c є ексцентрична орбіта, яка розміщує її на внутрішньому краю цієї зони, ця третя планета повинна облягати її зовнішній край найближчим. У цьому сенсі дві суперземлі Gliese 832 цілком можуть мати Венеру та Марсоподібну природу.
Забігаючи наперед, доктор Сатіал та його колеги будуть, природно, шукати підтвердження існування цієї планети, а інші установи обов'язково проводять подібні дослідження. Ця зіркова система - це ще одна, яка, безумовно, буде предметом наступних досліджень у найближчі роки, швидше за все, з космічних телескопів нового покоління, таких як космічний телескоп Джеймса Вебба.
