V posledných niekoľkých rokoch nedošlo k žiadnym nedostatkom objavov extra solárnych planét, ktoré obiehajú okolo červených trpasličích hviezd. Iba v roku 2016 a 2017 astronómovia oznámili objav pozemskej (tj skalnatej) planéty okolo Proxima Centauri (Proxima b), sedem-planétového systému obiehajúceho okolo TRAPPIST-1 a super-Zeme obiehajúcich okolo hviezd LHS 1140 (LHS 1140b). ) a GJ 625 (GJ 625b).
Čo by mohlo byť najnovším objavom, fyzici z University of Texas Arlington (UTA) nedávno oznámili možný objav planéty podobnej Zemi obiehajúcej okolo Gliese 832, červenej trpasličej hviezdy vzdialenej len 16 svetelných rokov. V minulosti astronómovia detegovali dva exoplanety obiehajúce okolo Gliese 832. Po vykonaní série výpočtov však tím UTA naznačil, že hviezdu môže obiehať ďalšia planéta podobná Zemi.
Štúdia, ktorá podrobne popisuje ich zistenia s názvom „Dynamika pravdepodobnej planéty zemskej hmoty v systéme GJ 832“, sa nedávno objavila v The Astrofyzical Journal.Suman Satyal - vedecký pracovník, lektor a vedúci laboratória v UTA - sa snažil vyšetriť stabilitu planetárnych obežných dráh okolo Gliese 832 pomocou numerickej a podrobnej analýzy fázového priestoru.
Ako už bolo uvedené, v minulosti boli okolo Gliese 832 objavené ďalšie dve exoplanety, vrátane plynového gigantu podobného Jupiteru (Gliese 832b) v roku 2008 a super-Zeme (Gliese 832c) v roku 2014. V mnohých ohľadoch tieto planéty nemohli byť viac odlišný. Okrem rozdielov v hmotnosti sa veľmi líšia, pokiaľ ide o ich obežné dráhy - s Gliese 832b obiehajúcimi vo vzdialenosti asi 0,16 AU a Gliese 832c obiehajúcimi vo vzdialenosti 3 až 3,8 AU.
Z tohto dôvodu sa tím UTA snažil zistiť, či existuje medzi nimi možná tretia planéta so stabilnou obežnou dráhou. Za týmto účelom vykonali numerické simulácie pre planéty s tromi a štyrmi telom s eliptickými obežnými dráhami okolo hviezdy. Tieto simulácie brali do úvahy veľké množstvo počiatočných podmienok, ktoré umožňovali reprezentáciu všetkých možných stavov (tzv. Fázovo-priestorová simulácia) obežných dráh planéty.
Potom zahrnuli merania radiálnej rýchlosti Gliese 832 a započítali ich na základe prítomnosti planét s 1 až 15 hmotami Zeme. Je potrebné poznamenať, že metóda radiálnej rýchlosti (RV) určuje existenciu planét okolo hviezdy na základe variácií rýchlosti hviezdy. Inými slovami, skutočnosť, že hviezda sa pohybuje tam a späť, naznačuje, že je ovplyvňovaná prítomnosťou planetárneho systému.
Simulácia RV signálu hviezdy pomocou hypotetického systému planét tiež umožnila tímu UTA obmedziť priemerné vzdialenosti, po ktorých by tieto planéty obiehali okolo hviezdy (tiež ich poloprevádzané osi) a ich horné hmotnostné limity. Nakoniec ich výsledky poskytli silné náznaky existencie tretej planéty. Ako vysvetlil Dr. Satyal v tlačovej správe UTA:
„Integrované údaje z časového vývoja orbitálnych parametrov sme použili aj na vygenerovanie syntetických kriviek radiálnej rýchlosti známych a zemských planét v systéme. Získali sme niekoľko radiálnych rýchlostných kriviek pre rôzne hmotnosti a vzdialenosti, ktoré naznačujú možnú novú strednú planétu. “
Na základe ich výpočtov by táto možná planéta systému Gliese 832 bola medzi 1 a 15 pozemskými hmotami a obiehala by hviezdu vo vzdialenosti od 0,25 do 2,0 AU. Taktiež určili, že pravdepodobne budú mať stabilnú obežnú dráhu asi 1 miliardu rokov. Satyal naznačil, že všetky znaky prichádzajúce zo systému Gliese 832 poukazujú na to, že existuje tretia planéta.
"Existencia tejto možnej planéty je podporená dlhodobou orbitálnou stabilitou systému, orbitálnou dynamikou a syntetickou analýzou signálu radiálnej rýchlosti," uviedol. "Súčasne je stále potrebný značný počet pozorovaní radiálnej rýchlosti, štúdií metód tranzitu a priameho zobrazovania, aby sa potvrdila prítomnosť možných nových planét v systéme Gliese 832."
Alexander Weiss, predseda fyziky UTA, sa chválil za úspech a povedal:
„Je to dôležitý prielom, ktorý demonštruje možnú existenciu potenciálnej novej planéty obiehajúcej okolo našej hviezdy. Skutočnosť, že Dr. Satyal dokázal dokázať, že planéta dokáže udržiavať stabilnú obežnú dráhu v obývateľnej zóne červeného trpaslíka viac ako 1 miliardu rokov, je mimoriadne pôsobivá a demonštruje schopnosti astrofyziky našej katedry na svetovej úrovni. “
Ďalším zaujímavým úhľadom je, že obežná dráha tejto planéty by ju umiestnila za obytnú zónu Gliese 832 alebo len za ňu. Zatiaľ čo Super-Earth Gliese 832c má excentrickú obežnú dráhu, ktorá ho umiestňuje na vnútorný okraj tejto zóny, táto tretia planéta by však svoju vonkajšiu hranu presahovala najbližšie. V tomto zmysle by mohli byť dve Super-Zeme Gliese 832 veľmi podobné Venuši a Marsu.
Pri pohľade do budúcnosti sa Dr. Satyal a jeho kolegovia prirodzene budú snažiť potvrdiť existenciu tejto planéty a ďalšie inštitúcie určite uskutočnia podobné štúdie. Tento hviezdny systém je ďalší, ktorý bude určite v nasledujúcich rokoch predmetom následných štúdií, pravdepodobne z vesmírnych ďalekohľadov novej generácie, ako je napríklad vesmírny teleskop James Webb.
