In de afgelopen jaren is er geen tekort geweest aan ontdekkingen van planeten buiten de zon die rond rode dwergsterren draaien. Alleen al in 2016 en 2017 kondigden astronomen de ontdekking aan van een terrestrische (dwz rotsachtige) planeet rond Proxima Centauri (Proxima b), een systeem met zeven planeten dat rond TRAPPIST-1 draait, en superaardeën die in een baan om de nabije sterren van LHS 1140 (LHS 1140b) draaien. ) en GJ 625 (GJ 625b).
In wat de laatste ontdekking zou kunnen zijn, hebben natuurkundigen van de Universiteit van Texas Arlington (UTA) onlangs de mogelijke ontdekking aangekondigd van een aardachtige planeet die in een baan om Gliese 832 draait, een rode dwergster op slechts 16 lichtjaar afstand. In het verleden ontdekten astronomen twee exoplaneten in een baan om Gliese 832. Maar na een reeks berekeningen te hebben uitgevoerd, gaf het UTA-team aan dat er een extra aarde-achtige planeet rond de ster zou kunnen draaien.
De studie met details over hun bevindingen, getiteld "Dynamica van een waarschijnlijke planeet met een massa van de aarde in het GJ 832-systeem", verscheen onlangs in The Astrophysical Journal.Onder leiding van Dr. Suman Satyal - natuurkundig onderzoeker, docent en laboratoriumsupervisor bij UTA - probeerde het team de stabiliteit van planetaire banen rond Gliese 832 te onderzoeken met behulp van een numerieke en gedetailleerde fase-ruimteanalyse.
Zoals aangegeven, waren er in het verleden twee andere exoplaneten ontdekt rond Gliese 832, waaronder een Jupiter-achtige gasreus (Gliese 832b) in 2008 en de superaarde (Gliese 832c) in 2014. In veel opzichten konden deze planeten niet anders zijn. Naast hun ongelijkheid in massa, variëren ze sterk in termen van hun banen - met Gliese 832b in een baan op een afstand van ongeveer 0,16 AU en Gliese 832c in een baan op een afstand van 3 tot 3,8 AU.
Daarom probeerde het UTA-team te bepalen of er misschien een derde planeet was met een stabiele baan tussen de twee. Daartoe hebben ze numerieke simulaties uitgevoerd voor een drie- en vierlichaamsysteem van planeten met elliptische banen rond de ster. Deze simulaties hielden rekening met een groot aantal beginvoorwaarden, waardoor alle mogelijke toestanden (ook bekend als fase-ruimtesimulatie) van de banen van de planeet konden worden weergegeven.
Vervolgens namen ze de radiale snelheidsmetingen van Gliese 832 op, rekening houdend met de aanwezigheid van planeten met 1 tot 15 aardmassa's. Opgemerkt moet worden dat de Radial Velocity (RV) -methode het bestaan van planeten rond een ster bepaalt op basis van variaties in de snelheid van de ster. Met andere woorden, het feit dat een ster heen en weer beweegt, geeft aan dat hij wordt beïnvloed door de aanwezigheid van een planetair systeem.
Door het RV-signaal van de ster te simuleren met behulp van een hypothetisch systeem van planeten, kon het UTA-team ook de gemiddelde afstanden beperken waarop deze planeten om de ster zouden cirkelen (ook bekend als hun semi-grote assen) en hun bovengrenzen van de massa. Uiteindelijk leverden hun resultaten sterke aanwijzingen op voor het bestaan van een derde planeet. Zoals Dr. Satyal uitlegde in een UTA-persbericht:
“We gebruikten ook de geïntegreerde gegevens uit de tijdevolutie van orbitale parameters om de synthetische radiale snelheidscurven van de bekende en aardachtige planeten in het systeem te genereren. We hebben verschillende radiale snelheidscurven verkregen voor verschillende massa's en afstanden die een mogelijke nieuwe middenplaneet aangeven. ”
Op basis van hun berekeningen zou deze mogelijke planeet van het Gliese 832-systeem tussen 1 en 15 massa's van de aarde zijn en zou de ster rond de ster draaien op een afstand van 0,25 tot 2,0 AU. Ze bepaalden ook dat het waarschijnlijk ongeveer 1 miljard jaar een stabiele baan zou hebben. Satyal gaf aan dat alle tekens die van het Gliese 832-systeem komen erop wijzen dat er een derde planeet is.
"Het bestaan van deze mogelijke planeet wordt ondersteund door de langetermijnstabiliteit van het systeem, de orbitale dynamica en de synthetische radiale snelheidssignaalanalyse", zei hij. “Tegelijkertijd zijn er nog steeds een aanzienlijk groot aantal radiale snelheidswaarnemingen, studies van de transitiemethode en directe beeldvorming nodig om de aanwezigheid van mogelijke nieuwe planeten in het Gliese 832-systeem te bevestigen.”
Alexander Weiss, de UTA Physics Chair, prees ook de prestatie en zei:
“Dit is een belangrijke doorbraak die het mogelijke bestaan aantoont van een potentiële nieuwe planeet die in een baan om onze ster draait. Het feit dat Dr. Satyal kon aantonen dat de planeet gedurende meer dan 1 miljard jaar een stabiele baan in de bewoonbare zone van een rode dwerg kon handhaven, is buitengewoon indrukwekkend en toont de capaciteiten van wereldklasse van de astrofysica-groep van onze afdeling. "
Een andere interessante versnapering is dat de baan van deze planeet hem voorbij of net binnen de bewoonbare zone van Gliese 832 zou plaatsen. Terwijl de Super-Earth Gliese 832c een excentrische baan heeft die hem aan de binnenrand van deze zone plaatst, zou deze derde planeet zijn buitenste rand het dichtst bij zijn. In die zin zouden de twee Super-aardes van Gliese 832 heel goed Venusachtig en Marsachtig van aard kunnen zijn.
Vooruitblikkend zullen Dr. Satyal en zijn collega's er natuurlijk naar uitkijken het bestaan van deze planeet te bevestigen, en andere instellingen zullen zeker soortgelijke onderzoeken uitvoeren. Dit sterrenstelsel is weer een ander dat zeker de komende jaren het onderwerp zal zijn van vervolgstudies, hoogstwaarschijnlijk van ruimtetelescopen van de volgende generatie zoals de James Webb Space Telescope.
