Az elmúlt években nem volt hiány a napközön kívüli bolygók felfedezéséből, amelyek vörös törp csillagokat keringnek. Csak 2016-ban és 2017-ben a csillagászok bejelentették egy földi (azaz sziklás) bolygó felfedezését a Proxima Centauri (Proxima b) környékén, a TRAPPIST-1-en keringő hét bolygórendszert és az LHS 1140 (LHS 1140b) szomszédos csillagjait keringő szuperföldeket. ) és GJ 625 (GJ 625b).
A legújabb felfedezés során a texasi Arlingtoni Egyetemen (UTA) a fizikusok nemrégiben bejelentették egy Föld-szerű bolygó felfedezését, amely körülbelül 16 fényévnyire van egy Gliese 832-en, egy vörös törpecsillag körül. A múltban a csillagászok két explétát észleltek a Gliese 832 körül. De egy számítási sorozat elvégzése után az UTA csapata jelezte, hogy egy további Föld-szerű bolygó kering a csillag körül.
Az eredményeket részletező tanulmány, melynek címe: „A valószínűsíthető földtömeg-bolygó dinamikája a GJ 832 rendszerben”, a közelmúltban jelent meg a Az asztrofizikai folyóirat.Dr. Suman Satyal vezetésével - egy fizikai kutató, oktató és az UTA laboratóriumi felügyelőjével - a csoport numerikus és részletes fázis-tér elemzéssel megpróbálta a Gliese 832 körüli bolygópályák stabilitását megvizsgálni.
Mint jeleztük, a múltban a Gliese 832 környékén két másik egzoplanettát fedeztek fel, köztük egy Jupiter-szerű gázi óriást (Gliese 832b) 2008-ban és a szuperföldet (Gliese 832c) 2014-ben. Sok szempontból ezek a bolygók nem képesek voltak legyen több más. A tömegbeli különbségeik mellett keringési szempontból is nagyban különböznek - a Gliese 832b kb. 0,16 AU távolságban kering és a Gliese 832c 3–3,8 AU távolságban kering.
Emiatt az UTA csapata megpróbálta meghatározni, létezik-e egy harmadik bolygó, stabil keringővel a kettő között. Ebből a célból numerikus szimulációkat készítettek egy három és négy test bolygórendszerről, elliptikus pályákkal a csillag körül. Ezek a szimulációk számos kezdeti feltételt figyelembe vettek, amelyek lehetővé tették a bolygó pályáinak minden lehetséges állapotának (más néven fázis-tér szimulációjának) ábrázolását.
Ezután felvette a Gliese 832 sugárirányú sebességmérését, számítva őket az 1–15 földtömegű bolygók jelenléte alapján. Meg kell jegyezni, hogy a radiális sebesség (RV) módszer meghatározza a csillag körüli bolygók meglétét a csillag sebességének változása alapján. Más szavakkal, az a tény, hogy egy csillag előre-hátra mozog, azt jelzi, hogy egy bolygórendszer jelenléte befolyásolja.
A csillag RV jelének szimulációja egy hipotetikus bolygórendszer segítségével szintén lehetővé tette az UTA csapat számára, hogy korlátozzák az átlagos távolságokat, amelyeken ezek a bolygók keringnek a csillagnál (más néven: félig fő tengelyük), valamint a felső tömeghatáraikat. Végül eredményeik határozott jelzéseket adtak egy harmadik bolygó létezéséhez. Ahogyan Dr. Satyal egy UTA sajtóközleményben kifejtette:
Az orbitális paraméterek időbeli fejlődéséből származó integrált adatokat felhasználtuk a rendszerben az ismert és a Föld-szerű bolygók szintetikus sugársebesség-görbéinek előállítására. Több radiális sebességgörbét kaptunk a változó tömegek és távolságok vonatkozásában, amelyek jelzik a lehetséges új középső bolygót. ”
Számításaik alapján a Gliese 832 rendszer lehetséges bolygója 1-15 Föld tömeg között lenne, és körülbelül 0,25 - 2,0 AU távolságban kering a csillag körül. Azt is megállapították, hogy valószínűleg stabil pályája lesz körülbelül 1 milliárd évig. Sátál jelezte, hogy a Gliese 832 rendszerből származó összes jel egy harmadik bolygó felé mutat.
"Ennek a lehetséges bolygónak a meglétét a rendszer hosszú távú orbitális stabilitása, az orbitális dinamika és a szintetikus sugársebesség-jel elemzése támogatja" - mondta. "Ugyanakkor még mindig jelentős számú sugársebesség-megfigyelésre, tranzit módszer-tanulmányra és közvetlen képalkotásra van szükség a lehetséges új bolygók jelenlétének igazolására a Gliese 832 rendszerben."
Alexander Weiss, az UTA fizikai elnöke szintén dicsérte az eredményt, mondván:
„Ez egy fontos áttörés, amely megmutatja egy potenciális új bolygó lehetséges létezését, amely körül kering egy csillaggal, amely közel áll a sajátunkhoz. Az a tény, hogy Dr. Satyal képes volt bebizonyítani, hogy a bolygó több mint egymilliárd éven keresztül képes fenntartani a stabil keringőt a vörös törpe életképes övezetében, rendkívül lenyűgöző, és megmutatja osztályunk asztrofizikai csoportjának világszínvonalú képességeit. "
Egy másik érdekes apró darab az, hogy e bolygó pályája a Gliese 832 lakóövezetén túl vagy közvetlenül azt helyezné el. Míg a Super-Earth Gliese 832c excentrikus pályája úgy helyezkedik el, hogy e zóna belső szélén helyezkedik el, ez a harmadik bolygó legközelebb helyezkedik el a külső szélén. Ebben az értelemben a Gliese 832 két szuper Földje nagyon jól lehet Vénusz és Mars jellegű.
A jövőre nézve Dr. Satyal és kollégái természetesen arra törekszenek, hogy megerősítsék a bolygó létezését, és más intézmények biztosan hasonló tanulmányokat készítenek. Ez a csillagrendszer egy újabb elem, amelyről az elkövetkező években biztosan további vizsgálatok tárgyát képezik, valószínűleg a következő generációs űrteleszkópokból, mint például a James Webb Űrtávcső.
