これはバーナード星の周囲に惑星を発見した6ヶ月間で2度目の研究である。バーナード星の周りを、おそらく岩石惑星と思われる4つの小さな惑星が周回している。
この惑星系は、単一の恒星を中心とする太陽系の中で最も近い惑星系である。R. プロクターとJ. ポラード/国際ジェミニ天文台/NOIRLAB/AURA/NSF太陽に最も近い恒星であるバーナード星には、多数の惑星が存在する。
地球から約6光年離れたこの赤色矮星には、火星の約2～3倍の質量を持つ4つの惑星が近接して存在すると、天文学者たちは3月20日付けのアストロフィジカル・ジャーナル・レターズ誌に報告している。
「バーナード星はこれまで何度も発見されてきましたが、長い間、どれも確認されていませんでした」とシカゴ大学の天文学者リトヴィク・バサント氏は語る。「最も近い恒星の周りを何が回っているのかを知るのは、とても刺激的です。」2021年から2023年にかけて、バサント氏とその同僚たちは、ハワイにあるジェミニ北望遠鏡のMAROON-X分光器を用いて、バーナード星を112回観測した。
「データセットの中でこれらの信号が見え始めていました」とバサント氏は言う。しかし、まだ装置の調整中だったため、「その間は無視していました」。そして昨年 10 月、チリの望遠鏡で ESPRESSO 分光器を使用したチームが、バーナード星を周回する 1 つの惑星(単に b と名付けられる) の証拠と、他の 3 つの惑星 (c、d、e と指定) のヒントを報告しました。
これらのヒントを念頭に置いて、バサントと同僚はデータを再調査し、3 つの惑星を確認しました。「新しい MAROON-X データが惑星 b と候補の c および d を独立に確認したことを非常に嬉しく思います」と、ESPRESSO チームを率いたスペイン、テネリフェ島のカナリア天体物理学研究所の天体物理学者、ホナイ ゴンザレス エルナンデスは述べています。
「ESPRESSO データと分析を合わせると、検出がはるかに堅牢になります。」MAROON-X と ESPRESSO データの組み合わせにより、惑星 e の存在も確認されました。4つの惑星はすべて、太陽の約7分の1の質量を持つバーナード星に非常に近いため、1週間未満で周回します。
つまり、これらの惑星は高温すぎて居住可能ではないとバサント氏は言います。実際、今回の観測結果から、ハビタブルゾーンにある惑星の存在はほぼ否定されるでしょう。どちらの研究も視線速度法を用いており、これはバーナード星の周りを周回する惑星の重力によって引き起こされる光の変化を検出するものです。この手法は、 1995年に太陽に似た恒星を周回する最初の太陽系外惑星を発見するきっかけとなり、それ以来、数百もの惑星が発見されてきました。これらの惑星はすべて地球よりも質量が大きかった。
大型の望遠鏡と観測機器の温度・圧力変化の制御向上により、MAROON-XとESPRESSOのチームは、はるかに小さな惑星の検出に成功した。バサント氏らは、4つの惑星の質量が地球の少なくとも0.19倍から0.34倍の範囲にあることを発見した。
これまでの観測機器は、地球より質量の小さい惑星を見つけるのにそれほど優れていませんでしたが、これは大きな技術的進歩であり、次世代の観測機器に期待がかかる。とバサント氏は言う。