A most felfedezett bolygó a halvány Barnard-csillag körül kering (képünkön), sokkal nagyobb és hidegebb a Földnél.
M. Kornmesser/ESO
A Tejútrendszerünknek a mi sarkunkban egyre inkább szomszédos. A csillagászok 2016-ban felfedeztek egy bolygót, amely a Proxima Centauri, a Napunkhoz legközelebbi, mindössze 4 fényévre lévő csillag körül kering. Most pedig úgy vélik, hogy találtak egy exobolygót a Barnard-csillag körül, amely 6 fényév távolságával a második legközelebbi csillagrendszer. A bolygó – egy hűvös világ, amely több mint háromszor nehezebb a Földnél – elég közel van ahhoz, hogy a tudósok a jövőbeli óriásteleszkópokkal megismerhessék a légkörét. “Ez lesz az egyik legjobb jelölt” – mondja Nikku Madhusudhan csillagász az Egyesült Királyságbeli Cambridge-i Egyetemről, aki nem volt tagja a felfedező csapatnak.
A b Barnard csillagot, ahogy az új bolygót nevezik, gyötrelmesen nehéz volt meghatározni, és a csapat “bolygójelöltként” emlegeti, bár biztos benne, hogy ott van. A legtöbb exobolygót, köztük a NASA nemrég nyugdíjazott Kepler-űrteleszkópja által azonosított több ezer exobolygót a “tranzit” technikával találták meg: a csillagfény időszakos csökkenését keresik, amikor egy bolygó elhalad előtte. Ez a módszer azonban csak a bolygóknak azt a kis hányadát észleli, amelyek a Földről nézve keresztezik a csillaguk arcát. A több évtizedes megfigyelés ellenére a csillagászok nem észleltek egyetlen bolygót sem, amely átvonulna a Barnard csillagán.
A csillagászok azonban a csillagra gyakorolt gravitációs vonzásuk mérésével is kereshetnek bolygókat. Több száz exobolygót találtak már úgy, hogy a csillagfény frekvenciájának periodikus Doppler-eltolódásait keresték. A csillagászok 2015-ben a Barnard csillag fényében ilyen eltolódásokra utaló jeleket láttak. “Akkor keményen nekiláttunk” – mondja Ignasi Ribas csillagász a barcelonai Űrtudományi Intézetből, Spanyolországból, aki az új projektet vezette.
A csapata két földi távcsővel végzett megfigyeléseket Chilében és Spanyolországban. A spanyolországi Calar Alto Obszervatóriumban egy spektrográffal is megfigyeltek, és hozzáadták az említett és négy másik műszer 20 évre visszanyúló archív adatait, így összesen közel 800 mérést végeztek. “Ez egy közösségi erőfeszítés volt” – mondja Ribas. Mint arról ma a Nature-ben beszámolnak, azt találták, hogy a csillag fénye 233 naponként oszcillál, ami egy 223 napos évjárattal keringő bolygóra utal.
Van rá esély, hogy az oszcillációkat valami olyan dolog okozza, ami periodikusan befolyásolja a csillag fényét, például csillagfoltok. A csapat számításai szerint ez nagyon valószínűtlen, bár még mindig lehetséges. “Egészen meg vagyunk győződve” arról, hogy ez egy bolygó – mondja Ribas. Madhusudhan nem ennyire biztos benne: “Ha ez beigazolódik, az nagyon jó lesz. Megmutatja, milyen nehéz ez a dolog.”
A pályainformációkból a csapat kiszámította, hogy a bolygónak legalább 3,2-szer akkora súlyúnak kell lennie, mint a Föld. Ez a Barnard b csillagot egyenesen a Földhöz hasonló kis kőzetbolygók és a Neptunuszhoz hasonló nagyobb gázbolygók közötti terra incognitára helyezi. A Kepler-misszió kimutatta, hogy az ilyen köztes bolygók gyakoriak a galaxisban, de mivel nyolc hazai bolygónk között nincs példa, a csillagászoknak kevés elképzelésük van arról, hogy milyenek lehetnek. Sziklás szuperföldek vagy gáznemű mini-Neptunuszok? “Egyszerűen nem tudjuk. Nagyon nehéz megmondani” – mondja Ribas.
Ahhoz, hogy többet megtudjunk a Barnard b csillagról, valószínűleg olyan távcsövekre lesz szükség, amelyek képesek észlelni magának a bolygónak a fényét. Ez azért nehéz, mert a Földről nézve a bolygó közel van a csillaghoz, és elárasztja annak fénye. Néhány koronagráffal – a csillag fényének elfedésére szolgáló eszközökkel – felszerelt teleszkóp már közvetlenül leképezett néhány nagy, széles pályán keringő bolygót, de a Barnard b csillaghoz hasonló esetekhez a következő évtizedben érkező óriásteleszkópok – például az európai 39 méteres Extremely Large Telescope – nagyobb felbontására lesz szükség. Az ilyen távcsövek megfigyeléseiből kiderülhet a bolygó forgási sebessége, légkörének összetétele és vastagsága, valamint az, hogy vannak-e felhői. “Ez egy álom lenne. Annyi mindent megtudnánk erről a bolygóról” – mondja Ribas.
Még ha a Barnard b csillag sziklás is, az élet nehezen tudna gyökeret verni a hűvös felszínén. Bár a bolygó sokkal közelebb kering a csillaga körül, mint a Föld a Naphoz, a Barnard csillaga, egy vörös törpe, olyan halvány, hogy bolygója csak 2%-át kapja annak az energiának, mint a Föld. A csapat a felszíni hőmérsékletet -170°C-ra becsüli.
Madhusudhan úgy véli, hogy az eredmény biztos jele annak, hogy a csillagászok hamarosan más érkezőket is találnak a csillagok szomszédságában. “Hajlandó vagyok azt hinni, hogy sok ilyen van a közelben” – mondja. “A kérdés az, hogyan tudjuk őket észlelni?”
*Korrekció, november 15., 9:50: A cikket frissítettük a keringési idő helyesbítése érdekében.