Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι το αστέρι του Barnard, ένας πολύ κοντινός μας γείτονας, ένας ταχέως κινούμενος στο διαστρικό χώρο ερυθρός νάνος αστέρας, τον οποίο μελετούν οι επιστήμονες εδώ και πολύ καιρό, έχει μια Υπεργαία, η οποία βρίσκεται σε τροχιά γύρω από την κατοικήσιμη ζώνη του μητρικού της άστρου.
Η ανακάλυψη αυτή βασίστηκε σε δεδομένα τα οποία συλλέχθηκαν για πολλά χρόνια χρησιμοποιώντας την δοκιμασμένη και αποτελεσματική μέθοδο της λεγόμενης "ακτινικής ταχύτητας", η οποία ανιχνεύει ταλαντώσεις στην κίνηση του μητρικού αστέρα σε ενα αστρικό σύστημα.
Αλλά αυτή η ανίχνευση ήταν κάτι μεγάλο για τους αστρονόμους οι οποίοι ασχολούνται με την ακτινική ταχύτητα, επειδή ο πλανήτης Barnard-b ήταν ανάμεσα στους μικρότερους πλανήτες που έχουν ποτέ ανακαλυφθεί χρησιμοποιώντας αυτή τη τεχνική, και ήταν επίσης ο πιο απομακρυσμένος πλανήτης από το μητρικό του άστρο - συμπληρώνοντας μια πλήρη περιφορά γύρω από το αστέρι του κάθε 233 ημέρες.
Για περισσότερο από έναν αιώνα, οι αστρονόμοι μελέτησαν το αστέρι του Barnard ως το πιο πιθανό μέρος για να ανακαλυφθεί ένας εξωηλιακός πλανήτης (ή εξωπλανήτης).
"Τελικά, η ανακάλυψη ήταν το αποτέλεσμα 771 παρατηρήσεων, ένας εξαιρετικά υψηλός αριθμός", δήλωσε ο Ignasi Rablis του Ισπανικού Ινστιτούτου Διαστημικών Σπουδών της Καταλονίας (Spain’s Institute of Space Studies), επικεφαλής συγγραφές της σχετικής εργασίας (paper) η οποία αναρτήθηκε στο περιοδικό Nature.
Και τώρα, είπε, "μετά από μια πολύ προσεκτική ανάλυση, είμαστε περισσότερο από 99 τοις εκατό σίγουροι ότι ο πλανήτης βρίσκεται εκεί".
Ο πλανήτης είναι τουλάχιστον 3,2 φορές μεγαλύτερος σε μέγεθος από τη Γη, και βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το "Ψυχρό όριο" όριο του συστήματος (snowline of the system), όπου το νερό δεν μπορεί να αναμένεται ποτέ να βρίσκεται σε υγρή μορφή. Αυτό σημαίνει ότι πρόκειται για ένα κατεψυγμένο κόσμο (εκτιμώμενη θερμοκρασία -150 βαθμοί Κελσίου), και είναι εξαιρετικά απίθανο ο κόσμος αυτός να υποστηρίζει ζωή όπως την ξέρουμε.
Αλλά ο Rablis και άλλοι στην μεγάλη του ομάδα,δηλώνουν ότι είναι επίσης εξαιρετικά καλός υποψήφιος για μελλοντική άμεση απεικόνιση και προηγμένες παρατηρήσεις, - όπως λέμε επόμενης γενιάς.
Εικόνα 2. Το ηλιοβασίλεμα στον εξωηλιακό πλανήτη Barnard-b. Καλλιτεχνική απεικόνιση
Εικόνα: (Martin Kornmesser/ESO)
Χιλιάδες εξωπλανήτες έχουν εντοπιστεί μέχρι τώρα, και εκατοντάδες χρησιμοποιούν τη μέθοδο της ακτινικής ταχύτητας. Αλλά αυτή εδώ η περίπτωση είναι διαφορετική.
"Το αστέρι του Barnard είναι το "ιερό δισκοπότηρο" η" μεγάλη λευκή φάλαινα " θα λέγαμε στο κυνήγι των εξωπλανητών", δήλωσε ο Paul Butler, ανώτερος επιστήμονας στο Ίδρυμα Carnegie, ένας πρωτοπόρος της ακτινικής ταχύτητας και ένας από τους πολυάριθμους συντάκτες της εργασίας (paper).
Επειδή το αστέρι είναι τόσο κοντά (6 έτη φωτός μακριά μας) και ως εκ τούτου τόσο δελεαστικό, έχει αποτελέσει αντικείμενο εξωπλανητικής αναζήτησης εδώ και 100 χρόνια, δήλωσε ο Butler. Όμως, μέχρι τις πρωτοποριακές δυνατότητες της μεθόδου της ακτινικής ταχύτητας στα μέσα της δεκαετίας του 1990, οι χρησιμοποιούμενες τεχνικές δεν μπορούσαν να ανακαλύψουν κάποιο πλανήτη.
Ωστόσο, ένας από τους πρώτους κυνηγός εξωπλανήτων, Ολλανδό-αμερικανός αστρονόμος Peter van de Kamp του Κολεγίου Swarthmore, πίστευε ότι είχε βρει πράγματι δύο γίγαντες πλανήτες αερίου γύρω από το αστέρι του Barnard στη δεκαετία του 1960. Χρησιμοποίησε μια διαφορετική τεχνική βασισμένη στην κίνηση του μητρικού άστρου του συστήματος, και τα ευρήματα του καταχωρήθηκαν ακόμη και σε κάποια βιβλία. Αλλά αργότερα διαπιστώθηκε ότι η ανίχνευση αυτή ήταν λανθασμένη.
Ακόμη και μετά από την εποχή του μοντέρνου κυνηγιού εξωπλανητών, το αστέρι του Barnard κράτησε κρυφό το πλανητικό του μυστικό.
Όπως εξήγησε ο Butler, ο συνδυασμός του μεγέθους του πλανήτη και της απόστασης του από το μητρικό του αστέρι, ώθησε τελικά την τεχνολογία (και τους αστρονόμους) στα όρια τους- απαιτώντας μέτρηση "ταλάντωσης" 1,2 μέτρων ανά δευτερόλεπτο .
Αντίθετα, οι πρώτοι πλανήτες βρέθηκαν με ακτινική ταχύτητα η οποία ανίχνευε ταλάντωση 70 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, η οποία προκαλείται από την βαρυτική έλξη ενός πλανήτη, και πριν από 30 χρόνια τα καλύτερα όργανα θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν μόνο 300 μέτρα ανά δευτερόλεπτο!
Εικόνα 3. Η τεχνική της ακτινικής ταχύτητας ταυτοποιεί τους πλανήτες μέσω της μετατόπισης του μήκους κύματος του φωτός ενός αστέρα, καθώς εκείνος ταλαντώνεται λόγω της παρουσίας ενός πλανήτη. Όταν ένα ουράνιο αντικείμενο απομακρύνεται από εμάς, το φως που παρατηρούμε γίνεται ελαφρώς λιγότερο ενεργητικό και πιο κόκκινο. Το αντίθετο - το φως γίνεται λίγο πιο ενεργητικό και πιο μπλε - συμβαίνει όταν το αστέρι κινείται προς το μέρος μας.
Ο πλανήτης που ανιχνεύτηκε (και ο οποίος παραμένει "υποψήφιος" μέχρι να επιβεβαιωθεί περαιτέρω η ανακάλυψή του) βρέθηκε τελικά μετά από συντονισμένη προσπάθεια μιας μεγάλης ομάδας αστρονόμων σε όλο τον κόσμο. Συνεπικεφαλής (co-led) και διοργανωτής της προσπάθειας αυτής ήταν ο Guillem Anglada-Escudé του Πανεπιστημίου Queen Mary του Λονδίνου. Ο νεαρός αυτός αστρονόμος είχε κάνει μια μεγάλη επιτυχία το 2016 με την ανίχνευση ενός πλανήτη που περιστρέφεται γύρω από τον Εγγύτατο του Κενταύρου (Proxima Centauri), το πιο κοντινό αστέρι στο δικό μας Ηλιακό σύστημα.
Η ανακάλυψη αυτή ήταν μέρος της εκστρατείας "Ωχρή Κόκκινη Κηλίδα" (“Pale Red Dot” campaign), η οποία είχε σαν στόχο να εντοπίσει βραχώδεις πλανήτες γύρω από ερυθρούς νάνους αστέρες. Μετά την ανακάλυψη του Εγγύτατου, το αστέρι του Barnard πήγε στην κορυφή της λίστας Anglada-Escudé με τη μετονομαζόμενη συνεργασία "Red Dots" - η οποία υποστηρίζεται από το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο και τα πανεπιστήμια της Χιλής, του Ηνωμένου Βασιλείου, της Ισπανίας και της Γερμανίας.
"Όλοι έχουμε δουλέψει πολύ σκληρά για αυτό το αποτέλεσμα", δήλωσε ο Anglada-Escudé. "Αυτό είναι το αποτέλεσμα μιας μεγάλης συνεργασίας που οργανώθηκε στο πλαίσιο του έργου Red Dots, και γι 'αυτό έχει συνεισφορές από ομάδες σε ολόκληρο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένων και των ημι-επαγγελματιών αστρονόμων".
Η Cristina Rodríguez-López, ερευνήτρια στο Instituto de Astrofisica de Andalucía και συν-συγγραφέας της εργασίας, είπε ότι η σημασία του ευρήματος αυξάνεται στη διάρκεια των δεκαετιών.
"Η ανακάλυψη αυτή μας δίνει μια ώθηση για να συνεχίσουμε να αναζητούμε εξωπλανήτες γύρω από τους κοντινότερους αστρικούς μας γείτονες, με την ελπίδα ότι τελικά θα φτάσουμε σε ένα που θα έχει τις κατάλληλες συνθήκες για να φιλοξενήσει ζωή", ανέφερε η Cristina Rodríguez-López.
Το επόμενο πρόγραμμα για την καμπάνια Red Dots είναι η μελέτη του αστέρα Ross 154, ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση 9,69 έτη φωτός μακριά μας, και είναι ένα από τα πιο κοντινά μας αστέρια.
Εικόνα 5. Ο Guillem Anglada-Escudé ήταν επικεφαλής της συνεργασίας για το αστέρι του Barnard, καθώς συμμετείχε στην επιτυχημένη εκστρατεία για την ανίχνευση ενός πλανήτη που είναι σε τροχιά γύρω από τον αστέρα Εγγύτατο του Κενταύρου.
Η δραστικά αυξημένη (και η αυξανόμενη) ακρίβεια των μετρήσεων της ακτινικής ταχύτητας αναμένεται να συνεχιστεί με την επόμενη γενιά των επίγειων τηλεσκοπίων και φασματόμετρων.
Ο Butler, για παράδειγμα, ανέφερε ότι το ίδρυμα Carnegie βρίσκεται στη διαδικασία αναβάθμισης της έρευνας "Φασματογράφου Εύρεσης Πλανητών" (Spectrograph Finding Planet) στο Αστεροσκοπείο του Las Campanas στη Χιλή, έτσι ώστε η έρευνα αυτή να φτάσει να μετρά 0,5 μέτρα ανά δευτερόλεπτο!!! Άλλες ομάδες, όπως το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο και αμερικανικές ομάδες που εδρεύουν στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια και στο Πανεπιστήμιο Yale, έχουν σε εξέλιξη παρόμοιες προσπάθειες .
Εάν επιτύχουν, δήλωσε ο Butler , ίσως είναι δυνατόν να βρεθούν δυνητικά κατοικήσιμοι πλανήτες γύρω από αστέρες σαν τον Ήλιο μας, και άλλες κατηγορίες αστέρων, με τη μέθοδο της ακτινικής ταχύτητας.
|
Εικόνα 6. Το αστέρι του Barnard είναι το τέταρτο πιο κοντινό αστέρι στον Ήλιο μας, και το πιο κοντινό μοναχικό αστέρι (μη πολλαπλό). Βρίσκεται 6 έτη φωτός από εμάς, και απέναντί του με λίγο περισσότερο από 4 έτη φωτός από τη Γη βρίσκονται οι αστέρες Άλφα (α) Κενταύρου και Εγγύτατος του Κενταύρου.
Εικόνα:(NASA Photojournal)
Ο αστέρας του Barnard είναι ένας πολύ χαμηλής μάζας ερυθρός νάνος αστέρας στον αστερισμό του Οφιούχου. Είναι το τέταρτο πλησιέστερο-γνωστό ατομικό** αστέρι στον Ήλιο [(μετά τα δύο συν ένα (εγγύτατος) συστατικά του συστήματος του Άλφα Κενταύρου )] και το πλησιέστερο αστέρι στη Γη στο βόρειο ημισφαίριο του ουρανού.
Παρά την εγγύτητά του, το αστέρι αυτό είναι πολύ αχνό για να το παρατηρήσει κανείς με γυμνό μάτι, αν και είναι ορατό με ένα ερασιτεχνικό τηλεσκόπιο των 8 ιντσών (Οκτάιντσο). Είναι πολύ φωτεινότερο στο υπέρυθρο από ότι στο ορατό φως. Αν και το αστέρι του Barnard είναι ένα αρχαίο αστέρι, εξακολουθεί να παρουσιάζει γεγονότα αστρικών εκλάμψεων, εκ των οποίων μία παρατηρήθηκε το 1998.
Το αστέρι ονομάζεται έτσι από τον Αμερικανό αστρονόμο Ε. Ε. Barnard. Δεν ήταν ο πρώτος που παρατηρούσε το αστέρι (εμφανίστηκε στις πινακίδες του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ το 1888 και το 1890), αλλά το 1916 μέτρησε την σωστή του κίνηση - την φαινόμενη γωνιακή κίνηση ενός αστέρα σε όλο τον ουρανό σε σχέση με τα πιο μακρινά αστέρια - η οποία είναι 10,3 δευτερόλεπτα τόξου μοίρας (arcseconds) ανά έτος σε σχέση με τον Ήλιο.
Εικόνα 7
Αυτό είναι πιθανό να είναι το ταχύτερο αστέρι όσον αφορά την λεγόμενη "ιδία κίνηση" (proper motion) , καθώς η εγγύτητά του στον Ήλιο, όπως και η υψηλή του ταχύτητά, καθιστούν απίθανη την ανακάλυψη άλλων ταχύτερων αντικειμένων από αυτό.
Ο αστέρας του Barnard είναι από τους πιο μελετημένους ερυθρούς νάνους λόγω της εγγύτητάς του και της ευνοϊκής θέσης για παρατήρηση κοντά στον ουράνιο ισημερινό. Ιστορικά, η έρευνα για το αστέρα του Barnard επικεντρώνεται στη μέτρηση των αστρικών χαρακτηριστικών και της αστρομετρίας του - η οποία περιλαμβάνει ακριβείς μετρήσεις των θέσεων και των κινήσεων των αστεριών και άλλων ουράνιων σωμάτων στο επίπεδο του ουρανού.
Όταν οι κυνηγοί πλανητών χρησιμοποιούν αστρομετρία, ψάχνουν για μία πολύ μικρή, αλλά συχνή ταλάντευση στη θέση ενός αστεριού όπως φαίνεται στην εικόνα 3. Ο Van de Kamp, για παράδειγμα, χρησιμοποίησε αστρομετρία για να μελετήσει το αστέρι του Barnard και (εσφαλμένα) ανίχνευσε εκείνους τους δύο γίγαντες αερίου γύρω του.
Αντίθετα, οι ακτινικές ταχύτητες (ή ταχύτητες Doppler) αναζητούν την ταλάντωση του αστέρα κάθετα προς το επίπεδο του ουρανού, και οι αστρονόμοι ανέκαθεν ,και τώρα για άλλη μια φορά, γράφουν ιστορία με αυτή τη μέθοδο.
Δημοσιεύθηκε στις 14 - 11- 2018 από τον Marc Kaufman
--------------------*--------------------
** Βλέπε παραπάνω επεξήγηση
--------------------*--------------------
Στμ: Μια Υπεργαία δεν είναι απαραίτητο να μοιάζει με τη Γη όσο αναφορά τις συνθήκες που ευνοούν ζωή. Ο όρος αναφέρεται σε πλανήτες οι οποίοι έχουν μέγεθος μεγαλύτερο από τον πλανήτη μας αλλά σημαντικά μικρότερο από τους πλανήτες Ουρανό και Ποσειδώνα.
--------------------*--------------------
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις
ομάδες μας στο Facebook:
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου
(οι λέξεις με τα κόκκινα γράμματα)
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το
πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com
η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:
Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια
δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα
αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την
σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη
διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com. Η δημοσίευση είναι εντελώς
δωρεάν.
Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη
στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς
την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με
την πηγή του άρθρου.
Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν
υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του
άρθρου.
