ستاره بارنارد حداقل یک سیاره در مدار خود دارد

ستاره‌ کوتوله‌ سرخ معروف به ستاره بارنارد که در فاصله ۶ سال نوری از منظومه شمسی قرار دارد، دست‌کم میزبان یک (و احتمالا چند) سیاره سنگی است که به دورش می‌چرخند.

اولین بار نیست که ادعاهایی مبنی بر وجود سیاره در اطراف ستاره‌ بارنارد مطرح می‌شود. قدمت این ادعاها به بیش از نیم‌قرن می‌رسد؛ اما این بار به نظر می‌رسد پژوهش منتشرشده در مجله نجوم و اخترفیزیک شواهد محکم‌تری را ارائه داده است. پژوهشگرهای این مطالعه، با یکی از پیشرفته‌ترین ابزارهای شکار سیاره‌ای، زمان زیادی را صرف بررسی بارنارد کردند.

جونای گونزالز هرناندز، اخترفیزیکدان مؤسسه‌ی اخترفیزیک جزایر قناری اسپانیا و گروهش بیش از ۱۵۰ رصد منتشرشده از تلسکوپی در آمریکای جنوبی را در یک بازه چهار ساله بررسی کردند. حاصل این پژوهش کشف حداقل یک سیاره و شواهدی از وجود سه سیاره احتمالی دیگر است.

ستاره بارنارد که تقریبا یک ششم خورشید جرم دارد، نزدیک‌ترین ستاره‌ منفرد به منظومه شمسی است (نزدیک‌ترین منظومه ستاره‌ی آلفا قنطورس است). ستاره‌ی بارنارد به دلیل مجاورتش به زمین، از سال‌ها پیش هدف جستجوی سیاره‌های فراخورشیدی بوده است.

تلاش پژوهشگرها متمرکز بر کمربند حیات ستاره یعنی منطقه‌ای در مدار آن است که نور خورشید به اندازه کافی سیاره را گرم و امکان جاری‌شدن آب مایع روی سطح را فراهم می‌کند. در ابتدا پژوهشگرها هیچ چیز ندیدند اما با دستیابی به داده‌های بیشتر متوجه وجود جسمی جدید شدند.

البته قرارگرفتن یک سیاره در کمربند حیات صرفا به این معنی نیست که محل خوبی برای زندگی است. برای مثال سیاره‌ی تأییدشده و سه همراه احتمالی آن همه جرم کمتری نسبت به زمین دارند. بنابراین به سختی می‌توانند جو خود را حفظ کنند. به نظر می‌رسد سیاره‌ی تأیید‌شده بزرگ‌ترین جهان از میان کاندید‌های احتمالی باشد؛ در حالی که تقریبا ۴۰ درصد زمین ما وزن دارد و جرم سه کاندید دیگر هم بین یک‌پنجم تا یک‌سوم زمین تخمین زده می‌شود.

برای مقایسه، سیاره زهره تقریبا ۸۰ درصد زمین و مریخ یک‌دهم زمین وزن دارد و عطارد بسیار سبک‌تر از این‌ها است. درحالی‌که نپتون، اورانوس، زحل و مشتری بسیار سنگین‌تر از زمین هستند. به‌این‌ترتیب جرم دنیاهای ستاره‌ی بارنارد آن‌ها را در گروهی ناشناخته برای منظومه شمسی قرار می‌دهد. ستاره‌شناس‌ها در گذشته هم سیاره‌های عجیب دیگری را کشف کرده‌اند: از ابرمشتری‌ها تا ابرزمین‌ها در اطراف ستاره‌های بیگانه. حالا به نظر می‌رسد یک ابرمریخ در اطراف یکی از نزدیک‌ترین منظومه‌ها به زمین کشف کرده‌اند.

براساس یافته‌ها، سیاره‌ی تأییدشده در ۳٫۱۵ روز زمینی مدار ستاره بارنارد را می‌پیماید، درحالی‌که به نظر می‌رسد سه سیاره احتمالی دیگر به ترتیب دارای مدارهای ۴٫۱۲، ۲٫۳۴ و ۶٫۷۴ روزه هستند. پژوهشگرهای مطالعه از ابزار ESPRESSO در تلسکوپ بسیار بزرگ شیلی برای این اندازه‌گیری استفاده کردند.

گونزالز هرناندز می‌گوید، از ابتدا اولویت‌ها، جستجوی سیاره‌های شبیه به زمین بوده است که در اطراف ستاره‌های نزدیک به منظومه شمسی قرار دارند. در سال ۲۰۲۲ این گروه از کشف سیاره‌ای کوچک در اطراف نزدیک‌ترین ستاره همسایه به زمین، یعنی پروکسیما قنطورس (بخشی از آلفاقنطورس منظومه چندستاره‌ای نزدیک به زمین) خبر دادند.

موفقیت ابزار اسپرسو در یافتن چنین سیاره‌های کوچکی می‌تواند نشانه‌ای امیدبخش برای آینده روش سرعت شعاعی باشد و نشان می‌دهد حتی دنیاهای کوچک‌تر ممکن است در دسترس ما باشند.

به گفته‌ی پژوهشگرها بعید است سیاره‌های اطراف ستاره بارنارد جوی داشته باشند؛ زیرا بیش از اندازه به ستاره‌ی میزبانشان نزدیک هستند. ستاره بارنارد تنها ۱۶ درصد خورشید جرم دارد و در دسته‌ی ستاره‌های کوتوله‌ی M قرار می‌گیرد. همچنین درخشش آن بسیار کمتر از خورشید است.

ستاره‌های کوتوله‌ی M با وجود ابعاد کوچک، فواره‌های انفجاری شدیدی را در چند میلیون سال ابتدایی حیاتشان منتشر می‌کنند و شراره‌های غول‌پیکرشان می‌تواند جو هر سیاره‌ای را از سر راه بردارد. چنین دنیاهایی بدون جو شانسی برای جریان آب مایع و حیات روی سطح خود ندارند. همچنین مدار ۳٫۱۵ روزه‌ی سیاره‌ی تأییدشده‌ی جدید، باعث می‌شود بیش از اندازه برای جریان آب مایع و حتی داشتن جو، داغ باشد. براساس یافته‌ها، برخی از دنیاهای کاندید ممکن است دمای معتدل‌تری داشته باشند.

رصدهای مستقل دیگر از جمله داده‌های جمع‌آوری شده از رصدخانه‌ی آرسیبو در پورتوریکو پیش از تخریب و همچنین رصدهای آینده می‌توانند به کشف سیاره‌های فراخورشیدی در اطراف ستاره بارنارد کمک کنند. درواقع پژوهش جدید نشان می‌دهد اکتشافات بیشتری در راه هستند.