ستاره‌شناسان موفق به کشف یک ابرزمین حول ستاره‌ برنارد شدند

ستاره‌شناسان اخیرا متوجه علائمی در اطراف ستاره‌ی برناردزز شدند. ستاره‌ی برناردز یک کوتوله‌ی سرخ است که عمر آن به قبل از تشکیل منظومه‌ی شمسی بازمی‌گردد. این ستاره با تقریبا ۶ سال نوری فاصله نزدیک‌ترین ستاره به خورشید است (تنها سه ستاره در منظومه‌ی آلفا سنتوری نزدیک‌ترین فاصله با خورشید را دارند). ستاره‌ی برناردز سریع‌ترین ستاره‌ی شناخته‌شده در آسمان شب است.

کوتوله‌های سرخ کوچکتر و سردتر از خورشید هستند. در سطح این ستاره‌ها فعالیت‌های آتش‌فشانی و زبانه‌های خورشیدی در جریان است اما ستاره‌ی برناردز یکی از آرام‌ترین کوتوله‌های شناخته‌شده است. شرایط آب‌وهوایی متوسط این ستاره و نزدیکی آن به خورشید موقعیت خوبی را برای کشف سیاره‌های خارجی فراهم کرده است.

پژوهشگرها برای مدتی طولانی سیگنال‌های واضحی را دریافت می‌کردند که نشان‌دهنده‌ی وجود چنین سیاره‌ای بود اما به شواهد بیشتری نیاز داشتند و به همین منظور از روش‌های مختلف مثل پردازش داده‌های نوری و طیفی برای اثبات وجود این سیاره استفاده کردند. سوسوهای اطراف ستاره نشان‌دهنده‌ی حرکت یک جرم حول آن بودند.

حرکت‌ و تغییرات طول موج هم نشان‌دهنده‌ی نوسان‌هایی در مسیر ستاره بودند که بر اثر جاذبه‌ی یک سیاره‌ی سنگی بزرگ به وجود آمده بود. به گفته‌ی ایگناسی ریباس اختر فیزیک‌دان مؤسسه‌ی علوم فضایی اسپانیا، مدرک محکمی برای اثبات وجود سیاره‌ی خارجی نیستند. در سال ۲۰۱۵ سیگنال‌هایی از مشاهدات آرشیوی دریافت شدند؛ اما معناداری آماری آن‌ها پائین بودند.

سرانجام پس از رصدها و پژوهش‌های مختلف وجود این سیاره‌ی خارجی ثابت شد. آن‌ها تقریبا دو دهه از اطلاعات دریافتی از جمله اندازه‌گیری‌های شعاعی سرعت از هفت طیف‌سنج مختلف را تحلیل کردند و به بررسی تداخل آن‌ها پرداختند. دقت واسطه‌های اندازه‌گیری به‌قدری بالا بود که حتی تقریبا کوچک سرعت به اندازه‌ی ۳.۵ کیلومتر بر ساعت را هم ثبت می‌کرد. ریباس می‌گوید:

ما از تکانه‌های دوره‌ای ستاره با میدان نوسان ۱.۲ متر در ثانیه و دوره‌ی ۲۳۳ روزه مطمئن هستیم. بااین‌حال پدیده‌های ستاره‌ای می‌توانند عامل به وجود آمدن سیگنال‌های مشابه باشند.

تصور هنرمند از سیاره خارجی یا ابرزمینی که دور ستاره‌ی برناردز در حال چرخش است

مشاهدات به‌دست‌آمده از HARPS و ۶ واسطه‌ی دیگر  ادغام شدند. دانشمندان در مرحله‌ی بعدی برای تست داده‌ها به پیاده سازی شبیه‌سازی‌های متعدد پرداختند. بر اساس تخمین‌ها احتمال اینکه سیگنال ۲۳۳ روزه به دلیل فعالیت ستاره‌ای باشد، کمتر از ۰.۸ درصد بود. ریباس می‌گوید:

پس از تمام تست‌ها، سیگنال از نظر معناداری و ماهیت به حد مناسبی رسید و بنابراین محتمل‌ترین دلیل را می‌توان به وجود یک سیاره‌ی خارجی نسبت داد. این فرضیه ۹۹.۲ درصد معتبر ارزیابی شد.

در نتیجه مشخص شد ستاره‌ی برناردز نقش میزبان را برای یک سیاره‌ی خارجی سنگی بازی می‌کند. این سیاره بر اساس ستاره‌ی والد برناردز ،b نام گرفته و دومین سیاره‌ی خارجی نزدیک به خورشید است. نزدیک‌ترین سیاره‌ی خارجی به زمین در فاصله‌ی چهارسال نوری و در منظومه‌ی ستاره‌ای پروکسیما سنتوری قرار دارد.

این ابر زمین (Super Earth) سیاره‌ای با جرم بیشتر از زمین و از نظر اندازه کمی کوچکتر از غول یخی منظومه‌ی شمسی،اورانوس است. این سیاره هر ۲۳۳  روز به دور ستاره‌ی میزبان خود می‌چرخد اما با وجود مدار نزدیک به خورشید انرژی دریافتی آن از ستاره‌اش تنها دو درصد از انرژی دریافتی زمین از خورشید است. این کمبود انرژی به این دلیل است که ستاره‌ی میزبان یک کوتوله‌ی سرخ بوده و از نظر حرارت و دما سردتر و آرام‌تر از خورشید است. بااین‌حال جزئیات دقیق این سیاره‌ی خارجی هنوز به صورت یک راز باقی مانده‌اند. به گفته‌ی ریباس:

اطلاعات کمی در مورد ویژگی‌های این سیاره داریم. جرم آن تقریبا چهار برابر جرم زمین است و بنابراین می‌تواند یک سیاره‌ی سنگی و شاید یک مینی نپتون باشد. در هر صورت این سیاره یک دنیای یخ‌زده است زیرا دمای میانگین آن به منفی ۱۷۰ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد.

به‌نظر نمی‌رسد این سیاره محیط دوستانه‌ای برای زندگی داشته باشد اما پس از این کشف احتمال یافتن سیاره‌های شبه‌زمین در اطراف ستاره‌ی برناردز بالاتر خواهد رفت. نسل بعدی تجهیزات رصد از دهه‌ی ۲۰۲۰ می‌توانند تصاویر مستقیم و اندازه‌گیری‌های طیفی را از سیاره‌های نزدیک به ستاره‌ی برناردز ارائه دهند. به‌مرور اطلاعات بیشتری در مورد سیاره‌های خارجی به‌دست خواهد آمد.