През последните няколко години не е имало недостиг на открития на слънчеви планети, които обикалят около звездите на червените джуджета. Само през 2016 и 2017 г. астрономите обявиха откриването на земна (т.е. скалиста) планета около Проксима Кентавър (Проксима b), седемпланетна система, орбитираща TRAPPIST-1, и суперземли, обикалящи около орбитите на близките звезди на LHS 1140 (LHS 1140b ) и GJ 625 (GJ 625b).
В това, което може да бъде последното откритие, физиците от Тексаския университет Арлингтън (UTA) наскоро обявиха възможното откриване на планета, подобна на Земята, орбитираща Gliese 832, червена звезда-джудже само на 16 светлинни години. В миналото астрономите засичаха две екзопланети, обикалящи около Глизе 832. Но след като извършиха поредица от изчисления, екипът на UTA посочи, че допълнителна планета, подобна на Земята, може да орбитира звездата.
Проучването, което подробно описва техните открития, озаглавено „Динамика на вероятна планета земна маса в системата GJ 832“, наскоро се появи в The Astrophysical Journal.Воден от д-р Суман Сатял - изследовател по физика, преподавател и лабораторен ръководител в UTA - екипът се опита да проучи стабилността на планетарните орбити около Gliese 832, използвайки числен и подробен анализ на фазово пространство.
Както беше посочено, две други екзопланети са били открити около Gliese 832 в миналото, включително газов гигант, подобен на Юпитер (Gliese 832b) през 2008 г., и супер-Земята (Gliese 832c) през 2014 г. В много отношения тези планети не биха могли да бъдете по-различни. В допълнение към различията си в масата, те се различават значително по отношение на орбитите си - като Gliese 832b орбитира на разстояние от около 0,16 AU и Gliese 832c орбитира на разстояние от 3 до 3,8 AU.
Поради това екипът на UTA се опита да определи дали може би има трета планета със стабилна орбита между двете. За тази цел те проведоха числени симулации за три и четири телесни системи от планети с елиптични орбити около звездата. Тези симулации взеха предвид голям брой първоначални условия, които позволиха да бъдат представени всички възможни състояния (известни още като фаза-космическо симулиране) на орбитите на планетата.
След това те включват радиалните измервания на скоростта на Gliese 832, отчитайки ги въз основа на наличието на планети с 1 до 15 земни маси. Методът на радиалната скорост (RV), трябва да се отбележи, определя съществуването на планети около звезда въз основа на вариациите в скоростта на звездата. С други думи, фактът, че една звезда се движи напред-назад, показва, че тя се влияе от наличието на планетна система.
Симулирането на RV сигнала на звездата с помощта на хипотетична система от планети също позволи на екипа на UTA да ограничи средните разстояния, на които тези планети биха обиколили звездата (известна още като техните полу-големи оси) и горните им граници на масата. В крайна сметка техните резултати дадоха сериозни индикации за съществуването на трета планета. Както д-р Сатял обясни в прессъобщение на UTA:
„Използвахме и интегрираните данни от еволюцията на орбиталните параметри във времето, за да генерираме синтетичните криви на радиалната скорост на известните и на Земята подобни планети в системата. Получихме няколко криви на радиална скорост за различни маси и разстояния, показващи възможна нова средна планета. "
Въз основа на техните изчисления, тази възможна планета от системата Gliese 832 ще бъде между 1 и 15 земни маси и ще орбитира звездата на разстояние от 0,25 до 2,0 AU. Те също така определят, че вероятно тя ще има стабилна орбита за около 1 милиард години. Сатял посочи, всички знаци, идващи от системата Gliese 832, сочат към трета планета.
„Съществуването на тази възможна планета се подкрепя от дългосрочна орбитална стабилност на системата, орбитална динамика и анализ на синтетичния сигнал за радиална скорост“, каза той. „В същото време, все още са необходими значително голям брой наблюдения на радиална скорост, изследвания на методите на транзит, както и директно изобразяване, за да се потвърди наличието на възможни нови планети в системата Gliese 832.“
Александър Вайс, председателят на UTA по физика, също похвали постижението, казвайки:
„Това е важен пробив, демонстриращ възможното съществуване на потенциална нова планета, обикаляща около звезда, близка до нашата. Фактът, че д-р Сатял успя да демонстрира, че планетата може да поддържа стабилна орбита в обитаемата зона на червено джудже за повече от 1 милиард години, е изключително впечатляващ и показва възможностите от световна класа на астрофизичната група на нашия отдел. "
Друг интересен шрифт е, че орбитата на тази планета ще я постави извън или точно в обитаемата зона на Gliese 832. Докато Super-Earth Gliese 832c има ексцентрична орбита, която го поставя във вътрешния ръб на тази зона, тази трета планета би изпънала външния си край на най-близкия. В този смисъл двете суперземли на Gliese 832 много добре биха могли да бъдат като Венера и като Марс.
Поглед напред, д-р Сатял и неговите колеги естествено ще търсят да потвърдят съществуването на тази планета, а други институции със сигурност ще провеждат подобни изследвания. Тази звездна система е още една, която със сигурност ще бъде обект на последващи проучвания през следващите години, най-вероятно от космически телескопи от ново поколение като космическия телескоп James Webb.
