Дмитрий Вибе

Астроном

Сверхземля у звезды Барнарда

Что бы там и кто ни говорил, но почти все мы, поглядывая на экзопланеты, нет-нет да и подумаем о том, что хорошо бы однажды туда полететь. Но если при этом желателен хотя бы призрак реализуемости, то даже смелые мечты о полетах приходится ограничивать ближайшими звездами. Природа оказалась к нам благосклонна: сначала стало известно о наличии планеты у ближайшей звезды Проксимы, а теперь пришла весть о планете у второй по удаленности от Солнца звезде — Летящей, или звезды Барнарда (если считать тройку в Центавре A+B+Проксима за одну систему). Правда, планета у звезды Барнарда (в отличие от планеты у Проксимы) не попадает в «зону обитаемости», и на ней, вероятно, довольно холодно, поэтому она вряд ли сгодится на нечто большее, чем перевалочная база.

Звезда Барнарда — в центре снимка.

ESO

История поиска спутников «Летящей звезды» длинна и драматична. До 1980-х годов она была, главным образом, связана с именем одного человека — Петера ван де Кампа, который начал поиски планетной системы у звезды Барнарда 80 лет назад, в 1938 году, и на протяжении десятилетий упорно твердил о том, что наблюдает признаки то ли одной, то ли двух планет-гигантов, тяготение которых приводит к периодическому смещению звезды в картинной плоскости. К сожалению, никому другому не удалось получить аналогичный результат. Неуспехом заканчивались и попытки обнаружить колебания звезды вдоль луча зрения, связанные с наличием планеты.

Но отсутствие доказательств не есть доказательство отсутствия. Все эти наблюдения накладывали лишь ограничения на параметры планет у звезды Барнарда, не опровергая сам факт их существования. Игнаси Рибас (Ignasi Ribas) из испанского Института наук о космосе и его соавторы начали свою работу с того, что перепроверили уже имевшиеся данные о лучевой скорости звезды, полученные до 2015 года, и обнаружили в них предварительные указания на очень слабые вариации с периодом около 230 дней. За этим в 2016–2017 годах последовала наблюдательная кампания с участием телескопов Европейской южной обсерватории (Чили) и обсерватории Калар-Альто (Испания). В итоге удалось собрать данные о лучевой скорости звезды Барнарда за 771 ночь на протяжении 20 лет наблюдений на семи различных инструментах.

Объединение данных с разных телескопов в единый набор потребовало тщательной обработки, которая исключила возникновение артефактов. Авторы считают, что их комбинированный результат с высокой вероятностью указывает на наличие у звезды Барнарда планеты с периодом 232,8 суток, эксцентриситетом орбиты 0,32 и массой не менее 3,2 массы Земли. Не менее — потому что использованный Рибасом и его коллегами метод лучевых скоростей позволяет получить лишь нижнюю границу массы планеты. Ее наличие заставляет лучевую скорость звезды колебаться с амплитудой 2,4 метра в секунду. Большая полуось орбиты планеты примерно такая же, как у Меркурия, 0,4 астрономических единицы, однако звезда Барнарда (как и Проксима) относится к самому распространенному виду звезд — красным карликам, и потому ничего особенного в смысле освещения не предлагает. Даже на таком небольшом расстоянии планета получает от своей звезды в среднем 2 процента того, что Земля получает от Солнца, и равновесная температура на ней едва ли превышает 100 кельвин. Фактически, планета находится примерно на «снеговой линии», отмечающей границу «холодной» области системы, за пределами которой вода и другие летучие соединения могут существовать в форме льдов.

Закончилась ли история открытия планет у Летящей звезды? Вполне возможно, что нет. Авторы считают, что их данные позволяют сделать вывод об отсутствии в системе планет с массой порядка массы Земли или выше на более близких к звезде орбитах. Иными словами, хорошо провести время на комфортной планете в зоне обитаемости там не получится. Это немного странно, так как у других красных карликов такие планеты есть, взять хотя бы TRAPPIST-1 или ту же Проксиму. Однако при этом в данных о лучевых скоростях есть слабые указания на другие периоды. Что особенно интересно, один из этих периодов соответствует планете типа Нептуна на орбите с большой полуосью около 4 астрономических единиц. Не планета ли это ван де Кампа? Вряд ли, считают авторы. Все-таки он писал о куда более крупных телах, вероятно, превосходящих по массе Юпитер. Кроме того, эти колебания могут быть вообще связаны не с планетой, а с наличием у звезды многолетнего цикла активности.

Не стоит также забывать и о том, что и вновь открытая сверхземля может оказаться иллюзией. Вероятность этого мала — авторы оценивают ее в 0,8 процента, — но она существует. Есть надежда, что подтверждение наличия этой планеты (и других планет) будет получено с помощью астрометрического телескопа Gaia, который способен зафиксировать смещения звезды Барнарда, вызванные тяготением планет, в картинной плоскости.

Ранее в этом блоге

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.