Space & Astronomy 14 март 2025 г. · 0 коментара
Впечатлението на художника от звездата на планетата, обикаляща в орбита на Барнард. Кредит за изображение: ESO
Въпреки че е по -близо до размера на Юпитер от Слънцето, звездата на Барнард е в центъра на собствената си малка слънчева система.
Coel Hellier: Звездата на Барнард е малка, мрачна звезда, от типа, който астрономите наричат червени джуджета. Следователно, въпреки че е една от най -близките звезди до Земята, така че светлината му отнема само шест години, за да стигне до тук, тя е твърде слаба, за да се види с просто око. Сега са намерени четири малки планети, които обикалят орбита на звездата. Екипи в Америка и Европа постигнаха това предизвикателно откриване, като експлоатираха прецизни инструменти за най -големите телескопи в света.
Умалителната звезда на Барнард е по -близка по размер на Юпитер, отколкото до Слънцето. Само трите звезди, които съставляват системата Alpha Centauri, лежат по -близо до нас.
Наскоро откритите планети около звездата на Барнард са твърде слаби, за да се видят директно, така че как са намерени? Отговорът се крие в ефекта на тяхната гравитация върху звездата. Взаимното гравитационно привличане държи планетите в орбитите си, но също така се дърпат върху звездата, премествайки го в ритмичен танц, който може да бъде открит от чувствителни спектрографски инструменти. Спектрографите разделят светлината на звездата на дължините на вълните на компонента. Те могат да бъдат използвани за измерване на движението на звездата.
Значително предизвикателство за откриване обаче е собственото поведение на звездата. Звездите са течни, с ядрената пещ в основните им движения на шофиране, които генерират магнитно поле (точно както избиването на разтопеното ядро на Земята произвежда магнитното поле на Земята). Повърхностите на звездите на червено джудже са пълни с магнитни бури. Тази дейност може да имитира подписа на планета, когато няма такъв.
Задачата за намиране на планети по този метод започва с изграждането на високо чувствителни спектрографски инструменти. Те са монтирани на телескопи, достатъчно големи, за да улавят достатъчно светлина от звездата. След това светлината се изпраща до спектрографа, който записва данните. След това астрономите наблюдават звезда в продължение на месеци или години. След внимателно калибриране на получените данни и отчитане на звездна магнитна активност, след това може да се разгледа данните за малките сигнали, които разкриват орбитални планети.
През 2024 г. екип, ръководен от Йонай Гонсалес Ернандес от Института за астрофизика на Канарските острови, съобщава за четири години за наблюдение на звездата на Барнард с еспресо спектрографа за много големия телескоп на Европейската южна обсерватория в Чили. Те намериха една категорична планета и съобщиха за ориентировъчни сигнали, които показват още три планети.
Сега екип, ръководен от Ритвик Басант от Чикагския университет в документ, току-що публикуван в Astrophysical Journal Letters, добавиха за три години наблюдение с инструмента Maroon-X на северния телескоп Gemini. Анализът на техните данни потвърди съществуването на три от четирите планети, като същевременно комбинирането на двата набора от данни показа, че и четирите планети са реални.
Често в науката, когато откриванията натискат границите на текущите възможности, човек трябва да обмисля надеждността на констатациите. Има ли фалшиви инструментални ефекти, които екипите не са отчитали? Следователно е успокояващо, когато независимите екипи, използващи различни телескопи, инструменти и компютърни кодове, стигат до същите заключения.
Планетите образуват плътно опакована, близка система, която има кратки орбитални периоди между два и седем земни дни (за сравнение, най-близката планета, живак, живак, орбити за 88 дни). Вероятно всички те имат маси по -малко от тази на Земята. Вероятно са скалисти планети, с голи рок повърхности, взривени от радиацията на звездата им. Те ще бъдат прекалено горещи, за да държат течна вода и всяка атмосфера вероятно е била съблечена.
Екипите потърсиха планети с по-дълъг период, по-нататък в обитаемата зона на звездата, но не намериха никакви. Не знаем много друго за новите планети, като например техните прогнозни размери. Най -добрият начин да разберете това би било да гледате за транзити, когато планетите преминават пред звездата си, а след това да измерите колко звездна светлина блокират. Но звездните планети на Барнард не са ориентирани по такъв начин, че да ги виждаме „предимство“ от нашата гледна точка. Това означава, че планетите не преминават, което ги прави по -трудни за изучаване.
Независимо от това, звездните планети на Барнард ни разказват за планетарната формация. Те ще се образуват в протопланетен диск от материал, който се завъртя около звездата, когато беше млад. Частици прах ще се забият заедно и постепенно се натрупват в скали, които се агрегираха в планети. Червените джуджета са най -често срещаният тип звезда и повечето от тях изглежда имат планети. Всеки път, когато имаме достатъчно наблюдения на такива звезди, намираме планети, така че има вероятност да има много повече планети в нашата галактика, отколкото има звезди.
Повечето от откритите планети са близо до тяхната звезда, добре в обитаемата зона (където течната вода може да оцелее на повърхността на планетата), но това е до голяма степен, защото близостта им ги прави много по -лесни за намиране. Да бъдеш по -близо означава, че гравитационният им влекач е по -голям и това означава, че те имат по -кратки орбитални периоди (така че не е нужно да наблюдаваме звездата толкова дълго). Той също така увеличава вероятността им да премине и по този начин да бъде открит в транзитни проучвания.
Мисията на Платон на Европейската космическа агенция, която ще стартира през 2026 г., е предназначена да намери планети по -нататък от техните звезди. Това трябва да произвежда много повече планети в техните обитаеми зони и трябва да започне да ни казва дали нашата собствена слънчева система, която няма планети отблизо, е необичайна.
Coel Hellier, професор по астрофизика, университет Keele
Тази статия е преиздадена от разговора под лиценз Creative Commons.
Прочетете оригиналната статия.
Източник: Разговорът | Коментари (0)