Den nyopdagede planet, der kredser om Barnards stjerne (som er vist her), er meget større og koldere end Jorden.
M. Kornmesser/ESO
Vores hjørne af Mælkevejen er ved at blive ret naboagtigt. I 2016 opdagede astronomer en planet i kredsløb om Proxima Centauri, den nærmeste stjerne til vores sol, kun 4 lysår væk. Nu mener de, at de har fundet en exoplanet omkring Barnards stjerne, som med sine 6 lysår afstand er det næstnærmeste stjernesystem. Planeten – en kølig verden, der er mere end tre gange tungere end Jorden – er tæt nok på til, at forskerne kan lære mere om dens atmosfære med fremtidige kæmpeteleskoper. “Dette bliver en af de bedste kandidater,” siger astronom Nikku Madhusudhan fra University of Cambridge i Storbritannien, som ikke var en del af opdagelsesholdet.
Barnards stjerne b, som den nye planet kaldes, var uhyre vanskelig at finde, og holdet kalder den for en “kandidatplanet”, selv om de er sikre på, at den er der. De fleste exoplaneter, herunder de tusindvis, der er identificeret af NASA’s nyligt pensionerede Kepler-rumteleskop, blev fundet ved hjælp af “transit”-teknikken: man leder efter et periodisk dyk i stjernelyset, når en planet passerer foran den. Men denne metode opdager kun den lille brøkdel af planeter, der krydser deres stjernes ansigt, når de ses fra Jorden. På trods af årtiers overvågning har astronomerne ikke opdaget nogen planeter, der passerer Barnards stjerne.
Men astronomer kan også lede efter planeter ved at måle deres tyngdekraftsstræk på en stjerne. Hundredvis af exoplaneter er blevet fundet ved at kigge efter periodiske Dopplerforskydninger i stjernelysets frekvens. I 2015 så astronomer antydninger af sådanne forskydninger i lyset fra Barnards stjerne. “Så gik vi hårdt efter det,” siger astronom Ignasi Ribas fra Institute of Space Sciences i Barcelona, Spanien, som ledede det nye projekt.
Hans hold har foretaget observationer fra to jordbaserede teleskoper i Chile og Spanien. De observerede også med en spektrograf på det spanske Calar Alto-observatorium og tilføjede arkivdata fra disse og fire andre instrumenter, der strækker sig over 20 år, hvilket giver dem i alt næsten 800 målinger. “Det var en fælles indsats”, siger Ribas. Som de rapporterer i dag i Nature, fandt de, at stjernens lys svingede hver 233. dag, hvilket antyder en planet i kredsløb med et 223-dages år.
Der er en chance for, at svingningerne skyldes noget, der påvirker stjernens lys på en periodisk måde, f.eks. stjerneskud. Holdet har beregnet, at det er meget usandsynligt, selv om det stadig er muligt. “Vi er helt overbeviste” om, at der er tale om en planet, siger Ribas. Madhusudhan er ikke helt så sikker: “Hvis det bliver bekræftet, vil det være meget godt. Det viser, hvor svært det er at lave den her ting.”
Fra disse orbitaloplysninger beregner holdet, at planeten må veje mindst 3,2 gange så meget som Jorden. Det placerer Barnards stjerne b lige i et terra incognita mellem små stenplaneter som Jorden og større gasplaneter som Neptun. Kepler-missionen har vist, at sådanne mellemliggende planeter er almindelige i galaksen, men da der ikke findes eksempler blandt vores otte hjemmeplaneter, har astronomerne kun få ideer om, hvordan de er. Er de stenede superjorde eller gasformige mini-Neptunusplaneter? “Vi ved det bare ikke. Det er virkelig svært at sige,” siger Ribas.
For at finde ud af mere om Barnards stjerne b vil det sandsynligvis kræve teleskoper, der er i stand til at registrere lys fra selve planeten. Det er svært at gøre, for set fra Jorden er planeten tæt på stjernen og oversvømmet af dens blænding. Nogle få teleskoper med koronografer – anordninger til at maskere en stjernes lys – har direkte afbildet nogle få store planeter i brede baner, men noget som Barnards stjerne b vil kræve den større opløsning, som gigantiske teleskoper, der kommer i det næste årti, såsom Europas 39 meter store ekstremt store teleskop, vil have. Observationer fra disse teleskoper vil kunne afsløre planetens rotationshastighed, sammensætningen og tykkelsen af dens atmosfære, og om den har skyer. “Det ville være en drøm. Vi ville lære så meget om denne planet,” siger Ribas.
Selv om Barnards stjerne b er stenet, ville livet have svært ved at slå rod på dens kolde overflade. Selv om planeten kredser om sin stjerne meget tættere på solen end Jorden gør det, er Barnards stjerne, en rød dværg, så svag, at dens planet kun får 2 % af den energi, som Jorden får. Holdet anslår overfladetemperaturer på -170°C.
Madhusudhan mener, at resultatet er et sikkert tegn på, at astronomerne snart vil finde andre ankomstister til stjernens nabolag. “Jeg er villig til at gætte på, at der er mange som denne i nærheden,” siger han. “Spørgsmålet er, hvordan vi opdager dem.”
*Korrektion, 15. november, kl. 9.50: Denne historie er blevet opdateret for at rette omløbstiden.