Barnard b – nowa egzoplaneta w bliskim sąsiedztwie Ziemi

Korzystając z Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO VLT), astronomowie odkryli egzoplanetę Barnard b – krążącą wokół gwiazdy Barnarda – jednej z najbliższych Ziemi gwiazd.

W poszukiwaniu egzoplanet

.Na tej nowo odkrytej egzoplanecie Barnard b, która ma co najmniej połowę masy Wenus, rok trwa nieco ponad trzy ziemskie dni. Obserwacje wskazały również na istnienie trzech kolejnych kandydatów na egzoplanety, znajdujących się na różnych orbitach wokół gwiazdy.

Znajdująca się w odległości zaledwie sześciu lat świetlnych gwiazda Barnarda jest drugim najbliższym układem gwiezdnym – po grupie trzech gwiazd Alfa Centauri – i najbliższą Ziemi pojedynczą gwiazdą. Ze względu na swoją bliskość jest głównym celem w poszukiwaniu egzoplanet podobnych do Ziemi. Pomimo obiecującego wykrycia w 2018 r., do tej pory nie potwierdzono istnienia żadnej planety krążącej wokół tego obiektu.

Odkrycie tej nowej egzoplanety dokonane przez naukwocy z Instituto de Astrofísica de Canarias w Hiszpanii, pod kierownictwem Jonaya Gonzáleza Hernándeza, było wynikiem obserwacji przeprowadzonych w ciągu ostatnich pięciu lat za pomocą ESO VLT, znajdującego się w Obserwatorium Paranal w Chile. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

Badacze poszukiwali sygnałów od potencjalnych egzoplanet znajdujących się w ekosferze gwiazdy Barnarda, czyli w obszarze, w którym na powierzchni planety może znajdować się woda w stanie ciekłym. Czerwone karły, takie jak gwiazda Barnarda, są często obiektem poszukiwań astronomów, ponieważ skaliste planety o niskiej masie są tam łatwiejsze do wykrycia niż w przypadku większych obiektów tego typu podobnych do Słońca.

Barnard b

.Barnard b, jak nazwali nową egzoplanetę badacze, znajduje się dwadzieścia razy bliżej gwiazdy Barnarda niż Merkury Słońca. Okrąża swoją gwiazdę w ciągu 3,15 dnia ziemskiego, a temperatura jej powierzchni wynosi około 125 stopni Celsjusza.

„Barnard b jest jedną z najmniej masywnych znanych egzoplanet i jedną z niewielu o masie mniejszej niż masa Ziemi. Jednak planeta znajduje się zbyt blisko gwiazdy-gospodarza, bliżej niż strefa nadająca się do zamieszkania. Mimo że gwiazda jest o około 2500 stopni chłodniejsza niż nasze Słońce, jest tam zbyt gorąco, aby utrzymać ciekłą wodę na powierzchni” – wyjaśnia González Hernández.

W swoich obserwacjach naukowcy wykorzystali ESPRESSO, precyzyjny instrument zaprojektowany do pomiaru chybotania gwiazdy spowodowanego przyciąganiem grawitacyjnym jednej lub więcej orbitujących planet. Wyniki uzyskane z tych obserwacji zostały potwierdzone przez dane z innych instrumentów również wyspecjalizowanych w poszukiwaniu egzoplanet: HARPS w należącym do ESO Obserwatorium La Silla, HARPS-N i CARMENES.

Oprócz potwierdzonej planety, astronomowie odkryli również trzech innych kandydatów na egzoplanety krążące wokół tej samej gwiazdy. Ich potwierdzenie będzie jednak wymagać dodatkowych obserwacji za pomocą ESPRESSO.

„Musimy teraz kontynuować obserwacje tej gwiazdy, aby potwierdzić sygnały innych kandydatów. Ale odkrycie tej planety, wraz z innymi wcześniejszymi odkryciami, takimi jak Proxima b i d, pokazuje, że nasze kosmiczne podwórko jest pełne planet o niskiej masie” –mówi Alejandro Suárez Mascareño z Instituto de Astrofísica de Canarias.

Ekstremalnie Wielki Teleskop ESO (ELT), który jest obecnie w budowie, ma usprawnić dziedzinę badań egzoplanet. Zainstalowany na nim instrument ANDES pozwoli naukowcom wykryć więcej małych, skalistych globów w ekosferze wokół pobliskich gwiazd, poza zasięgiem obecnych teleskopów, i umożliwi badanie składu ich atmosfer.

Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy

.Członek Polskiego Towarzystwa Astronomicznego, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Pod koniec swojego życia gwiazda wykonuje gwałtowne oscylacje. W skali setek lub tysięcy lat doznaje gwałtownych rozprężeń, staje się wyraźnie większa i chłodniejsza, a następnie się kurczy. Jej powierzchniowe obszary są przyciągane zbyt słabo i „odlatują” od niej. Rozpad następuje warstwowo. Trwa to przez tysiące lat. Jedyne, co pozostaje, to jądro, biały karzeł złożony z węgla i tlenu, otoczony przez gaz, który powstaje w procesie odpadania warstw”.

„Mniejsze gwiazdy kończą swój żywot na etapie spalania węgla i tlenu. Gwiazdy masywniejsze są tak ciężkie, że w pozostających z nich białych karłach dochodzi do takiego wzrostu temperatury, że nawet tlen i węgiel spalają się i przechodzą w kolejne pierwiastki. Gwiazda staje się czerwonym nadolbrzymem. Na samym końcu tego procesu, bezpośrednio przed eksplozją supernowej, w jej jądrze pojawia się żelazo. Od tego momentu gwiazda nie może generować więcej energii. Po raz kolejny dochodzi do stanu krytycznego w jej życiu – zaczyna się rozpadać”.

„W pewnym momencie w jądrze robi się tak gęsto, że nawet elektrony pełzające wokół atomów żelaza nie mogą już dłużej tego robić. Zaczyna się proces neutronizacji materii. Elektrony wnikają w jądro atomów i zamieniają protony w neutrony. Żelazo zostaje zniszczone – powstaje gwiazda neutronowa”.

„Jądro gwiazdy neutronowej kurczy się i jednocześnie staje się sprężyste. Odbija się od zewnętrznej materii gwiazdy jak piłka. Powoduje to powstanie dużej fali uderzeniowej. Napór materii z zewnątrz jest tak duży, że powoduje zatrzymanie fali uderzeniowej w miejscu, w wyniku czego gwiazda zaczyna się niebywale rozgrzewać. Wskutek tego wybuchowego, deflagracyjnego spalania się powstaje duża część układu okresowego pierwiastków. Materia po śmierci gwiazdy, składająca się z pierwiastków ciężkich, może zasilić nowo powstające gwiazdy i planety”.

„Pierwiastki, z których się składamy, na przykład węgiel, azot i tlen, powstają dzięki śmierci mało masywnych gwiazd, jak nasze Słońce. W wyniku eksplozji supernowej powstaje tlen. Nasze ukochane złoto i srebro są efektem procesu jeszcze rzadszego – „zlania się” dwóch gwiazd neutronowych. Każdy atom węgla, tlenu i azotu w naszym ciele – kiedyś był obecny we wnętrzu gwiazdy. Bez nich nie moglibyśmy zaistnieć. Nasze życie powstało za sprawą gwiazd” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy„.

Oprac. EG