Nasz zakątek Drogi Mlecznej staje się raczej sąsiedzki. W 2016 roku astronomowie odkryli planetę orbitującą wokół Proximy Centauri, najbliższej naszemu Słońcu gwiazdy, oddalonej o zaledwie 4 lata świetlne. Teraz są przekonani, że znaleźli egzoplanetę wokół gwiazdy Barnarda, która w odległości 6 lat świetlnych jest drugim najbliższym systemem gwiezdnym. Planeta – chłodny świat ponad trzy razy cięższy od Ziemi – jest na tyle blisko, że naukowcy mogliby poznać jej atmosferę za pomocą przyszłych gigantycznych teleskopów. „To będzie jedna z najlepszych kandydatek” – mówi astronom Nikku Madhusudhan z Uniwersytetu Cambridge w Wielkiej Brytanii, który nie był członkiem zespołu dokonującego odkrycia.

Gwiazda Bernarda b, jak nazwano nową planetę, była niezmiernie trudna do zlokalizowania, a zespół odnosi się do niej jako do „planety kandydującej”, choć jest pewien, że tam jest. Większość egzoplanet, w tym tysiące zidentyfikowanych przez niedawno wycofany teleskop kosmiczny Kepler NASA, została znaleziona przy użyciu techniki „tranzytu”: szukania okresowego zaniku światła gwiazdy, gdy planeta przechodzi na wprost. Jednak ta metoda wykrywa tylko niewielki ułamek planet, które przecinają tarczę swojej gwiazdy, gdy są widziane z Ziemi. Pomimo dziesięcioleci obserwacji, astronomowie nie wykryli żadnej planety tranzytującej gwiazdę Barnarda.

Ale astronomowie mogą również szukać planet mierząc ich grawitacyjne oddziaływanie na gwiazdę. Setki egzoplanet zostały znalezione poprzez poszukiwanie okresowych zmian Dopplera w częstotliwości światła gwiazdy. W 2015 roku astronomowie zaobserwowali oznaki takich przesunięć w świetle gwiazdy Barnarda. „Wtedy ostro wzięliśmy się za to” – mówi astronom Ignasi Ribas z Instytutu Nauk Kosmicznych w Barcelonie w Hiszpanii, który kierował nowym projektem.

Jego zespół przeprowadził obserwacje z dwóch naziemnych teleskopów w Chile i Hiszpanii. Obserwowali również za pomocą spektrografu w hiszpańskim Obserwatorium Calar Alto i dodali archiwalne dane obejmujące 20 lat z tych i czterech innych instrumentów, co dało im w sumie prawie 800 pomiarów. „To był wysiłek całej społeczności” – mówi Ribas. Jak donoszą dziś w Nature, odkryli, że światło gwiazdy oscylowało co 233 dni, sugerując istnienie planety krążącej po orbicie z rokiem 223-dniowym.

Istnieje szansa, że oscylacje są spowodowane przez coś, co wpływa na sposób świecenia gwiazdy w sposób okresowy, jak na przykład plamy gwiazdowe. Zespół obliczył, że jest to bardzo mało prawdopodobne, choć wciąż możliwe. „Jesteśmy całkiem przekonani, że jest to planeta, mówi Ribas. Madhusudhan nie jest tak pewny: „Jeśli to się potwierdzi, będzie to bardzo dobre. To pokazuje, jak trudno jest to zrobić.”

Z tych informacji orbitalnych, zespół oblicza, że planeta musi ważyć co najmniej 3,2 razy tyle co Ziemia. To stawia Barnard’s star b kwadratowo do terra incognita między małymi skalistymi planetami jak Ziemia i większymi planetami gazowymi jak Neptun. Misja Keplera wykazała, że takie pośrednie planety są powszechne w całej galaktyce, ale nie mając żadnych przykładów wśród naszych ośmiu planet macierzystych, astronomowie mają niewiele pomysłów na to, jakie one są. Czy są to skaliste super-Ziemie, czy gazowe mini-Neptuny? „Po prostu nie wiemy. Naprawdę trudno to stwierdzić” – mówi Ribas.

Dowiedzenie się czegoś więcej o gwieździe b Barnarda będzie prawdopodobnie wymagało teleskopów zdolnych do wykrycia światła z samej planety. Jest to trudne do zrobienia, ponieważ, patrząc z Ziemi, planeta znajduje się blisko gwiazdy i jest tłumiona przez jej blask. Kilka teleskopów z koronagrafami – urządzeniami do maskowania światła gwiazdy – udało się bezpośrednio zobrazować kilka dużych planet na szerokich orbitach, ale coś takiego jak gwiazda b Barnarda będzie wymagało większej rozdzielczości gigantycznych teleskopów, które pojawią się w następnej dekadzie, takich jak 39-metrowy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski. Obserwacje z tych teleskopów mogłyby ujawnić tempo rotacji planety, skład i grubość jej atmosfery oraz czy posiada ona chmury. „To byłoby marzenie. Dowiedzielibyśmy się tak wiele o tej planecie,” mówi Ribas.

Nawet jeśli gwiazda b Barnarda jest skalista, życie miałoby trudny czas zakorzenić się na jej chłodnej powierzchni. Chociaż planeta krąży wokół swojej gwiazdy znacznie bliżej niż Ziemia wokół Słońca, gwiazda Barnarda, czerwony karzeł, jest tak niewyraźna, że jej planeta otrzymuje tylko 2% energii, którą otrzymuje Ziemia. Zespół oszacował temperaturę powierzchni na -170°C.

Madhusudhan uważa, że wynik ten jest pewnym znakiem, że astronomowie wkrótce znajdą innych przybyszów do gwiezdnego sąsiedztwa. „Jestem skłonny przypuszczać, że w pobliżu jest wiele takich obiektów” – mówi. „Pytanie brzmi, jak je wykryjemy?”

*Korekta, 15 listopada, 9:50: Ta historia została zaktualizowana, aby poprawić okres orbitalny.