Muutaman viime vuoden aikana ei ole ollut pientä aurinkoisten planeettojen löytöjä, jotka kiertävät punaisia kääpiötähteitä. Pelkästään vuosina 2016 ja 2017 tähtitieteilijät ilmoittivat löytävänsä maapallon (eli kivisen) planeetan Proxima Centaurin (Proxima b) ympärille, seitsemän planeetan järjestelmän, joka kiertää TRAPPIST-1: n, ja supermaapallon, joka kiertää LHS 1140: n (LHS 1140b) läheisiä tähtiä ) ja GJ 625 (GJ 625b).
Mikä voisi olla viimeisin löytö, Texasin Arlingtonin yliopiston (UTA) fyysikot ilmoittivat äskettäin maapallomaisen planeetan löytämisestä, joka kiertää Gliese 832: ta, punaisen kääpiötähteen vain 16 valovuoden päässä. Aikaisemmin tähtitieteilijät havaitsivat kaksi eksoplaneettaa, jotka kiertävät Gliese 832. Kummankin sarjan laskennan jälkeen UTA-joukkue ilmoitti, että maapallon lisäinen planeetta voisi kiertää tähtiä.
Tutkimusta, joka selvittää heidän havaintonsa, nimeltään ”Maan todennäköisen planeetan dynamiikka GJ 832 -järjestelmässä”, ilmestyi äskettäin The Astrophysical Journal.Dr. Suman Satyalin - UTA: n fysiikan tutkijan, luennoitsijan ja laboratorion valvojan - johtama ryhmä pyrki tutkimaan Gliese 832: n ympärillä olevien planeettojen kiertoratojen vakautta numeerisella ja yksityiskohtaisella vaihe-avaruusanalyysillä.
Kuten mainittiin, Gliese 832: n ympärille on aikaisemmin löydetty kaksi muuta eksoplaneettaa, mukaan lukien Jupiterin kaltainen kaasujätte (Gliese 832b) vuonna 2008 ja supermaapallo (Gliese 832c) vuonna 2014. Monella tavalla nämä planeetat eivät voineet olla enemmän erilaisia. Massaeron lisäksi ne vaihtelevat suuresti kiertoratojensa suhteen - Gliese 832b kiertää noin 0,16 AU etäisyydellä ja Gliese 832c kiertää etäisyydellä 3 - 3,8 AU.
Tämän takia UTA-joukkue pyrki selvittämään, onko näiden välillä mahdollisesti kolmas planeetta, jolla on vakaa kiertorata. Tätä varten he suorittivat numeerisia simulaatioita kolmen ja neljän kehon planeettojen järjestelmälle elliptisillä kiertoradailla tähden ympärillä. Nämä simulaatiot ottivat huomioon suuren määrän lähtöolosuhteita, jotka sallivat kaikkien maapallon kiertoratojen mahdollisten tilojen (alias-avaruusimulaatio) esittämisen.
Sitten ne sisälsivät Gliese 832: n säteittäisnopeuden mittaukset, jotka laskettiin perustuen planeettojen läsnäoloon, joilla on 1 - 15 Maan massaa. On huomattava, että radiaalinopeus (RV) -menetelmä määrittää planeettojen olemassaolon tähden ympärillä tähden nopeuden vaihteluiden perusteella. Toisin sanoen se, että tähti liikkuu edestakaisin, osoittaa, että planeettajärjestelmän läsnäolo vaikuttaa siihen.
Tähden RV-signaalin simulointi hypoteettisen planeettajärjestelmän avulla antoi UTA-joukkueelle myös mahdollisuuden rajoittaa keskimääräisiä etäisyyksiä, joilla nämä planeetat kiertäisivät tähtiä (alias. Niiden puolisuura-akselit), ja niiden yleisiä massarajoja. Loppujen lopuksi heidän tuloksensa antoivat vahvoja viitteitä kolmannen planeetan olemassaolosta. Kuten tohtori Satyal selitti UTA: n lehdistötiedotteessa:
”Käytimme myös kiertoradan parametrien aikakehityksen integroitua tietoa generoidaksemme systeemissä tunnettujen ja maan kaltaisten planeettojen synteettiset radiaalinopeuskäyrät. Saimme useita säteittäisiä nopeuskäyriä vaihteleville massoille ja etäisyyksille, jotka osoittavat mahdollisen uuden keskiplaneetan. "
Laskelmien perusteella tämä Gliese 832 -järjestelmän mahdollinen planeetta olisi välillä 1-15 maapallon massaa ja kiertäisi tähtiä etäisyydellä 0,25 - 2,0 AU. He myös päättivät, että sillä olisi todennäköisesti vakaa kiertorata noin miljardi vuotta. Sattualaisuus osoitti, että kaikki Gliese 832 -järjestelmästä tulevat merkit osoittavat olevan olemassa kolmas planeetta.
"Tämän mahdollisen planeetan olemassaoloa tukee järjestelmän pitkäaikainen kiertoradan stabiilisuus, kiertoradan dynamiikka ja synteettinen radiaalinopeuden signaalianalyysi", hän sanoi. "Samanaikaisesti tarvitaan vielä huomattavasti suuri määrä radiaalinopeuden havaintoja, kauttakulkumenetelmätutkimuksia ja suoraa kuvantamista, jotta voidaan varmistaa uusien planeettojen esiintyminen Gliese 832 -järjestelmässä."
UTA: n fysiikan puheenjohtaja Alexander Weiss kiitti myös saavutusta sanomalla:
”Tämä on tärkeä läpimurto, joka osoittaa potentiaalisen uuden planeetan mahdollisen olemassaolon, joka kiertää tähtiämme lähellämme. Se tosiasia, että tohtori Satyal pystyi osoittamaan, että planeetta pystyi ylläpitämään vakaan kiertoradan punaisen kääpiön asumisalueella yli miljardi vuotta, on erittäin vaikuttava ja osoittaa osastomme astrofysiikkaryhmän maailmanluokan kyvyt. "
Toinen mielenkiintoinen pisara on, että tämän planeetan kiertorata sijoittaisi sen Gliese 832: n asumisvyöhykkeen taakse tai vain sen sisäpuolelle. Kun Super-Earth Gliese 832c: llä on epäkeskeinen kiertorata, joka sijoittaa sen tämän vyöhykkeen sisäreunaan, tämä kolmas planeetta makaa sen ulkoreunan lähimpänä. Tässä mielessä Gliese 832: n kaksi supermaata voisivat hyvinkin olla luonteeltaan Venuksen ja Marsin kaltaisia.
Jatkossa tohtori Satyal ja hänen kollegansa pyrkivät luonnollisesti vahvistamaan tämän planeetan olemassaolon, ja muut instituutiot tekevät varmasti samanlaisia tutkimuksia. Tämä tähtijärjestelmä on jälleen yksi asia, josta varmasti tehdään jatkotutkimuksia tulevina vuosina, todennäköisesti seuraavan sukupolven avaruusteleskoopeilla, kuten James Webbin avaruusteleskooppi.
