Objav prichádza po dvoch desaťročiach sledovania jednej z našich najbližších hviezd.
Vesmírne teleskopy ako Kepler a Satelit na prieskum tranzitujúcich exoplanet (TESS) urobili z lovu exoplanét priemyselnú činnosť. Ich mechanické oči sledujú tisíce hviezd súčasne a softvér ich efektívne prehľadáva hory výsledných údajov, zvýrazňujúce len tie najsľubnejšie hviezdne blikanie a kolísanie pre manuál potvrdenie. Tento proces spôsobil revolúciu v planetárnej vede, podobne ako montážna linka revolúciu vo výrobe: len 28 rokov po tom Prvý potvrdený objav exoplanét, katalóg NASA je plný viac ako 4 000 potvrdených exoplanét s rozlohou viac ako 3 000 systémov.
Sandra Jeffersová, výskumník z Inštitútu pre astrofyziku na Goettingenskej univerzite v Nemecku, je súčasťou tímu, ktorý sa zaoberá zákazkový prístup, hľadanie blízkych hviezd jednu po druhej pre vysokokvalitné exoplanétové ciele, ktoré by sa raz dali študovať priamo. Teraz roky analýzy založenej na desaťročiach údajov odhalili jeden z najsľubnejších cieľov, skupinu
oznámil štvrtok v denníku Veda. Dve, možno tri „super-Zeme“ obiehajú okolo jasného, ale tichého červeného trpaslíka, ktorý sa nachádza len 11 svetelných rokov od Zeme. Astronómovia sa vo všeobecnosti snažia odvodiť oveľa viac, než je obežná dráha alebo veľkosť exoplanéty, ale zriedkavá kombinácia vlastností v takzvanom systéme Gliese 887 znamená, že nadchádzajúce teleskopy môžu mať prístup k informáciám o plynoch obklopujúcich planéty – a preto sa dozvedieť niečo o ich podnebí – ako dobre."Vieme, že je to najlepšia hviezda v tesnej blízkosti Slnka s cieľom pochopiť atmosféru exoplanét," hovorí Jeffers.
Jeffers vedie spoločný projekt s názvom RedDots, ktorý sa zameriava na hviezdy vo vzdialenosti približne 16 svetelných rokov od Slnka – väčšina z nich sú slabé červené trpasličie hviezdy, odtiaľ názov. Strávila roky naháňaním astronómov na konferenciách, o ktorých má podozrenie, že mohli zaznamenávať pozorovania blízkych hviezd, a pozývala ich na spoluprácu. V prípade Gliese 887 sa Jeffersovi podarilo dať dokopy súbor údajov predstavujúci 20 rokov práce od viac ako dvoch desiatok výskumníkov na niekoľkých teleskopoch. "[Pole] exoplanét môže byť bezohľadné," hovorí, "ale práca s týmto tímom bola veľmi kooperatívna."
Skupina videla náznaky planét v roku 2017, ale ich pozorovania boli príliš sporadické na to, aby boli presvedčivé. Na jeseň roku 2018 sa vrátili a každú noc takmer tri mesiace hľadeli na Gliese 887 pomocou nástroja HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) v Čile.
To sa podarilo. Vytvorením vizualizácie analogickej časozbernému filmu mohol tím jasne povedať, že Gliese 887 sa krútil. Konkrétne sa kolísal približne každých deväť a každých 22 dní - neklamné znaky dvoch blízkych planét, o ktorých dospeli, že vážia najmenej 4-krát a 7-krát viac ako Zem. Oba svety obiehajú príliš blízko svojho Slnka na to, aby na ich povrchoch pravdepodobne existovala voda, ale aj tím všimol si predbežné znamenie – jediné chvenie – potenciálnej planéty obiehajúcej 50 dní v miernom pásme hviezdy zónu. Odvtedy sa vrátili na ďalšie dva mesiace pozorovaní, čo by malo stačiť na potvrdenie alebo vyvrátenie tretej planéty s väčším počtom čísel v budúcom článku.
Hoci sa tieto dve potvrdené planéty zdajú byť príliš horúce na to, aby mohli pohodlne hostiť život, ako ho poznáme, systém je len pozorovateľským snom. Okrem toho je vzdialená len 11 svetelných rokov (náš najbližší hviezdny systém je asi trikrát bližšie, ale mnohé exoplanéty sú vzdialené stovky až tisíce svetelných rokov), Gliese 887 je nezvyčajne mrazivý hviezda. Má málo slnečných škvŕn a zriedka vzplanie, na rozdiel od mnohých jeho rovesníkov s červenými trpaslíkmi. Jeho pokojná povaha z neho robí ideálny cieľ aj prakticky (pokojnejšia hviezda je skôr prázdne plátno, ktoré čisto zobrazuje vlastnosti planét bez toho, aby ich úplne vymyli) a vedecky (pretože je menej pravdepodobné, že by sa z ich planét odstránila atmosféra bombastickými slnečnými svetlice).
Súčasné teleskopy nedokážu celkom rozlíšiť atmosféru okolo takýchto planét, pretože neprechádzajú priamo pred ich hviezdami – špeciálny prípad, ktorý astronómom umožnil nahliadnuť. atmosféra niektorých iných exoplanét. Jeffers však očakáva, že ďalšia generácia teleskopov to zmení. „Toto je ideálny vedecký prípad pre [vesmírny teleskop Jamesa Webba], ktorý má byť vypustený budúci rok,“ hovorí.
Ďalší výskumníci sú opatrne optimistickí. "Tento je dobrý," hovorí Tomáš Greene, astrofyzik z NASA Ames Research Center, ktorý študuje, ako vesmírny nástupca Hubbleovho teleskopu pomôže študovať atmosféry exoplanét. "Prvá otázka je, či to má atmosféru alebo nie, a JWST by s tým mala byť schopná pomôcť."
Konkrétne by JWST mal byť schopný sledovať jemné teplotné variácie celého systému, keď sa planéty kývajú dovnútra a von, pričom alternatívne ukazuje svoju dennú a nočnú stranu Zemi. Nahá, skalnatá planéta bez atmosféry by mala zažiť divoké teplotné výkyvy. Je to prelomová práca, ale nebude to ľahké. "Budú to ťažké pozorovania, ktoré zaberú veľa času," varuje Greene. Výskumníci sa budú musieť pozerať na systém pri viacerých obežných dráhach každej planéty, podobne ako to robili pri pozorovaniach HARP.
Dokonca ani JWST nebude mať dosť bystrý zrak na to, aby rozpoznal jednotlivé planéty a zistil, ktoré konkrétne plyny by mohli obklopovať tieto super-Zeme. Tieto štúdie možno budú musieť počkať na ďalšiu generáciu pozemných ďalekohľadov, ako je napr Obrovský Magellanov ďalekohľad a Tridsaťmetrový ďalekohľad, ktorý by mohol byť online koncom dekády. S lepším rozlíšením ako JWST a (trochu) menej konkurencieschopným časom pozorovania pre dlhšie projekty, tieto nástroje by mal byť schopný akumulovať dostatok priameho svetla z planét, aby si všimol známky vody, kyslíka a možno aj metánu, Greene hovorí. Aj keď tieto blízke svety nemusia byť sami top kandidátmi na život, mohli by slúžiť ako okná do prírody iných exoplanét, ktoré sú príliš vzdialené na to, aby sa dali priamo zobraziť.
Pochopenie cudzích atmosfér predstavuje jednu z ďalších hraníc pre vedu o exoplanéte. Z jeho polohy a veľkosti sa dá o svete usudzovať len toľko, ale poznanie molekúl, ktoré ho obklopujú, vedie výskumníkov k tomu, aby boli schopní predpovedať jeho klímu. Napríklad druhá planéta Gliese 887 by sa mohla ukázať ako trochu pohostinné miesto, hovorí Jeffers, ak má atmosféru, ktorá pomáha šíriť teplo. "Mohol by to byť horúci plážový deň na skutočnom povrchu planéty," hovorí.
Zatiaľ čo čakajú na spustenie JWST a na pokrok v konštrukcii obrovských pozemných teleskopov, tím RedDots zostáva zameraný na prípravu čo najväčšieho počtu blízkych cieľov. Tím už zistil planéty okolo Proxima Centauri (štyri svetelné roky) a Barnards Star (šesť svetelných rokov) a majú v úmysle pokračovať v systematickej práci na ceste von a postupne odhaľovať našich najbližších susedov jeden.
"To je náš dlhodobý cieľ," hovorí Jeffers, "získať ich všetkých."
