Wykrycie trzeciej planety w sąsiednim układzie Proxima Centauri

Nowo odkryta planeta, nazwana "Proxima d", krąży wokół najbliżej nam położonej gwiazdy Proxima Centauri w odległości około czterech milionów kilometrów, czyli mniej niż jedna dziesiąta dystansu Merkurego od Słońca. Jej orbita przebiega pomiędzy gwiazdą a strefą nadającą się do zamieszkania – obszarem wokół gwiazdy, który stwarza potencjalnie najlepsze warunki do utrzymywania się wody w stanie ciekłym na powierzchni planety. Proxima d potrzebuje zaledwie pięciu dni na dopełnienie jednej orbity wokół Proximy Centauri.

„Odkrycie pokazuje, że nasza najbliższa gwiezdna sąsiadka wydaje się mieć sporo ciekawych nowych światów, będących w zasięgu przyszłych badań i eksploracji” - stwierdził João Faria, naukowiec z Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (Portugalia), pierwszy z autorów badań opublikowanych w najnowszym wydaniu Astronomy & Astrophysics. Proxima Centauri to najbliższa gwiazda względem Słońca, znajdująca się nieco ponad cztery lata świetlne od nas. Do tej pory było wiadomo, że gwiazda posiada dwie inne planety. Są to: Proxima b – planeta o masie porównywalnej z Ziemią, obiegająca gwiazdę co 11 dni i znajdująca się w strefie sprzyjającej utrzymaniu ciekłej wody oraz (przypuszczalnie) znacznie bardziej oddalona Proxima c – która znajduje się na długiej pięcioletniej orbicie wokół gwiazdy.

Proxima b została odkryta pięć lat temu przy pomocy instrumentu HARPS na 3,6-metrowym teleskopie ESO. Odkrycie zostało potwierdzone w 2020 roku, gdy naukowcy obserwowali system Proxima przy pomocy nowego instrumentu na teleskopie VLT, który ma większą precyzję – Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO). Podczas tych nowszych obserwacji VLT astronomowie dostrzegli pierwsze wskazówki sygnału odpowiadającego obiektowi o pięciodniowej orbicie. Ponieważ sygnał był niezwykle słaby, zespół musiał przeprowadzić dodatkowe obserwacje przy pomocy ESPRESSO, aby potwierdzić, że jego źródłem jest planeta i że nie jest to po prostu efekt zmian zachodzących w samej gwieździe.

„Po uzyskaniu nowych obserwacji byliśmy w stanie potwierdzić sygnał jako nową kandydatkę na planetę” - podkreślił Faria. „Byłem bardzo podekscytowany wyzwaniem wykrycia tak wątłego sygnału i odkryciem w ten sposób egzoplanety tak blisko Ziemi” - dodał. Z zaledwie jedną czwartą masy Ziemi, Proxima d jest najmniej masywną egzoplanetą zmierzoną jak dotąd techniką prędkości radialnych, wyprzedzając planetę niedawno odkrytą w systemie planetarnym L 98-59. Technika działa na zasadzie wyszukiwania niewielkiego chybotania w ruchu gwiazdy spowodowanego przez przyciąganie grawitacyjne planety. Efekt od grawitacji Proximy d jest tak mały, że powoduje ruch Proximy Centauri do przodu i do tyłu na poziomie około 40 centymetrów na sekundę (1,44 km/h).

„To osiągnięcie jest niesamowicie ważne” - wskazał Pedro Figueira, naukowiec zajmujący się instrumentem ESPRESSO Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile. „Pokazuje, że technika prędkości radialnych ma potencjał wykrycia populacji niezbyt masywnych planet, takich jak nasza własna, co do których sądzimy, że powinny być najpowszechniejsze w naszej galaktyce i które mogą potencjalnie posiadać życie w formie takiej, jakiej znamy na Ziemi” - zaznaczył.

Jak uzupełnił z kolei Faria, uzyskany wynik jego zdaniem wyraźnie pokazuje możliwości ESPRESSO. Podkreśla się przy tym, że poszukiwania innych światów przez ESPRESSO będą niebawem znacząco usprawnione potencjałem powstającego Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu (ELT), obecnie budowanego przez ESO na pustyni Atakama. "Będzie to kluczowe dla odkrycia i zbadania wielu więcej planet wokół pobliskich gwiazd" - podkreślono w okolicznościowym komunikacie ESO.

Wyniki przedmiotowych badań zaprezentowano w artykule pt. „A candidate short-period sub-Earth orbiting Proxima Centauri” (doi: 10.1051/0004-6361/202142337) publikowanym ostatnio w periodyku Astronomy & Astrophysics.

Źródło: Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO)