Sistem bintang kedua yang terdekat ke Bumi adalah salah satu sasaran yang paling intensif dalam galaksi. Ahli astronomi telah mengukur ciri-ciri minuscule bintang selama beberapa dekad, mencari tanda-tanda planet-planet yang mengorbit, dan selama bertahun-tahun, petunjuk tentang kemungkinan dunia yang menarik pada bintang telah dikumpulkan di sana-sini-tetapi tidak ada yang dianggap muktamad.
Walau bagaimanapun, kini para astronom akhirnya menunjukkan tanda-tanda yang kuat bahawa Bintang Barnard, hanya sekitar enam tahun cahaya, mempunyai satu atau lebih planet yang mengitari sekitarnya.
Satu pasukan penyelidik di Institut Memburu Exoplanet Red Dots menerbitkan satu kajian hari ini di Alam yang menyusun lebih daripada 20 tahun pemerhatian bintang. Kerja ini menarik calon planet yang agak luar biasa: planet super-sejuk, kira-kira 3.2 kali jisim Bumi, yang melingkari bintangnya setiap 233 hari.
Kesan artis di planet Star Barnard di bawah cahaya berwarna oren dari bintang itu. (IEEC / Science-Wave - Guillem Ramisa) Barnard's Star, seorang kerdil merah kecil, telah lama menjadi sasaran utama memburu planet. Dari tahun 1963 hingga 1972, bintang itu telah banyak dipercayai menjadi tuan rumah satu atau lebih gergasi gas, menyumbang beberapa tuntutan planet ekstrasolar terawal yang mendapat perhatian yang meluas. Walau bagaimanapun, "planet, " itu tidak menjadi masalah masalah dengan Sproul Observatory di Swarthmore, Pennsylvania, yang pengarahnya, Peter van de Kamp, pertama kali mendakwa adanya planet di sekitar bintang itu.
Sejak masa itu, bagaimanapun, pemburu planet selepas pemburu planet telah menunjuk teleskop mereka ke bintang untuk tanda-tanda apa-apa daripada biasa. Walaupun Barnard's Star adalah sistem bintang kedua terdekat kepada Bumi-selepas tiga bintang sistem Alpha Centauri-para astronom terus muncul tanpa dibiarkan sehingga banyak tahun data dapat diperoleh.
Kini, Super-Earth yang sejuk ini merupakan eksoplanet paling dekat kedua ke Bumi, selepas Proxima Centaur b.
"Akhirnya, kami yakin cukup objek itu ada, " kata Ignasi Ribas dari Institut de Ciències de l'Espai dan pengarang utama kertas itu. "Kami sentiasa perlu berhati-hati, dan sudah tentu lebih banyak data perlu mengukuhkan kes itu, tetapi kami yakin bahawa kami bersedia meneruskan penerbitannya."
Sebahagian daripada cabaran mencari planet ini datang dari kaedah yang digunakan para astronom: halaju radial (RV). Kaedah halaju radial mencari perubahan graviti sebagai planet menolak atau menarik pada bintangnya. Kaedah ini sangat baik untuk mencari planet-planet besar, dan telah digunakan dengan berkesan untuk mencari planet-planet yang lebih kecil, berdekatan seperti Proxima Centauri b-tetapi untuk mencari planet-planet kecil, jauh-jauh, itu adalah perkara yang berbeza sepenuhnya.
Barnard's Star b, sebagai planet baru diketahui, menyebabkan perubahan hanya 1.2 meter sesaat untuk halaju radial bintangnya. Planet pertama yang ditemui oleh kaedah RV menyebabkan perubahan 13 meter sesaat, menjadikan isyarat ini kurang daripada 10 peratus kekuatan penemuan lain yang berjaya.
Cullen Blake, seorang profesor di University of Pennsylvania yang tidak terlibat dalam kajian itu, mengatakan bahawa beberapa data RV berpotensi telah dikelilingi oleh aktiviti bintang dari bintang. Walau bagaimanapun, bilangan pemerhatian semata-mata membuktikan bahawa planet itu ada di sana.
"Nampaknya ada bunyi yang besar dari segi aktiviti bintang yang mereka modelkan, " katanya. "[Calon] sangat kuat dari segi kepentingan statistik."
Petunjuk pertama bahawa planet Barnard telah datang pada tahun 2015, ketika salah seorang pengarang akhbar, Mikko Tuomi, melihat data halaju radial sedia ada dari bintang dan menemukan sesuatu yang berubah sesuai dengan tempoh 233 hari. Pada masa itu, kes bagi objek planet (bukan semacam aktiviti intrinsik kepada bintang) tidak cukup kuat untuk berdiri sendiri.
Ribas dan pasukannya menggunakan 800 pemerhatian yang berbeza dari Star Barnard untuk mengetepikan ketidakpastian yang planet itu wujud. Setelah mengorek jumlah data bernilai sedekad, kewujudan Star Barnard kelihatan agak pasti - walaupun pasukan Red Dots yang sentiasa berhati-hati tetap menyebutnya sebagai calon planet.
Perwakilan grafik jarak relatif ke bintang terdekat dari matahari. Bintang Barnard adalah sistem bintang kedua terdekat, dan bintang tunggal yang terdekat kepada kami. (IEEC / Science-Wave - Guillem Ramisa) Dan penyelidik juga menemui sesuatu yang lain dalam data: bukti lemah dari planet lain, yang akan dikenali sebagai Star Barnard c. Planet kedua hantu ini dalam sistem, jika wujud, dianggarkan mempunyai tempoh orbit panjang dan mengenai jisim Neptunus. Kewujudan planet gas bahkan lebih sulit untuk dibuktikan, kerana tempoh 10 tahun bermakna ia menghasilkan isyarat yang lebih lemah. Perlu diperhatikan, bagaimanapun, bahawa pengukuran meletakkan planet pada masa yang sama dengan tuntutan van de Kamp pada tahun 1960-an.
Van de Kamp fikir dia melihat sekurang-kurangnya dua planet, satu dalam 12 tahun dan satu dalam orbit 25 tahun, di sekeliling massa Musytari. Petunjuk itu berasal dari isyarat astrometrik, yang mencari penyelewengan di jalan bintang dari garis pusat akibat pengaruh planet yang tidak kelihatan.
Isyarat baru, sebaliknya, nampaknya menunjukkan sesuatu tentang 15 massa bumi, yang tidak mungkin menunjukkan isyarat astrometri yang ketara dari Bumi. (Kertas baru menyebutkan bahawa Gaia, sebuah observatori astrometri berasaskan ruang, mungkin dapat mengesahkan planet ini.) Oleh kerana ukurannya, planet ini membuat perubahan kelajuan radial 3 hingga 4 meter sesaat kedua-lebih kuat daripada calon planet lain, tetapi tanpa jumlah pemerhatian untuk menolak penjelasan alternatif.
"Kami tidak membuat tuntutan bahawa ini adalah apa-apa cara yang berkaitan dengan planet astrometri van de Kamp, " kata Ribas. Walau bagaimanapun, dia perhatikan bahawa ia adalah satu kebetulan yang menarik. "Kami melihat beberapa perubahan. Bintang-bintang dikenali untuk menunjukkan kitaran aktiviti, jadi ini mungkin kitaran aktiviti bintang [bukan planet]. "
Tempoh 233 hari untuk dunia salji, Bintang Barnard b, jauh di luar zon bintang yang boleh dihuni. Walaupun planet lebih dekat dengan bintangnya daripada Bumi ke matahari, Bintang Barnard sangat kecil dan sejuk berbanding dengannya. Planet orbit di kawasan yang dikenali sebagai "garis salji, " di mana badan-badan berbatu cenderung memberi laluan kepada badan-badan yang lebih besar. Kertas ini juga mengatakan bahawa tidak ada bukti tentang apa-apa di sekeliling jisim Bumi di dalam zon huni Barnard's Star-walaupun objek maya-massa tidak dikesampingkan.
Tetapi walaupun dunia ini terlalu sejuk untuk hidup seperti yang kita tahu, ia menandakan penemuan yang menarik, kerana planet ini jauh lebih jauh dari bintang tuan rumahnya daripada planet lain yang mendapati mengarahkan kerdil merah kecil (seperti Proxima Centauri b, yang mempunyai tempoh hanya 11 hari). Dari perspektif eksplorasi, planet ini lebih dekat daripada eksoplanet yang diketahui kecuali satu, dan dalam masa 10, 000 tahun, Bintang Barnard sebenarnya akan berpindah menjadi bintang paling dekat dengan matahari kita. Pakar fizikal sudah memikirkan cara yang mungkin untuk melancarkan probe kecil ke Proxima Centauri b, kira-kira 4.2 tahun cahaya jauh-dan pada masa akan datang, Barnard's Star b boleh menjadi sasaran lain.
"Perasaan saya adalah bahawa perkara-perkara ini mungkin agak biasa, tetapi mengekstrak mereka hanya lebih sukar, " kata Blake tentang planet-planet jarak jauh, kecil dan panjang seperti Barnard's Star b. "Tebakan saya ialah akan ada lebih banyak kempen seperti ini."
