בשנים האחרונות לא היו חסרים בתגליות של כוכבי לכת חוץ-סולאריים המקיפים את הכוכבים הגמדים האדומים. בשנים 2016 ו -2017 בלבד הודיעו אסטרונומים על גילוי כוכב לכת יבשתי (כלומר סלעי) סביב פרוקסימה סנטאורי (פרוקסימה ב '), מערכת שבעה כוכבי לכת המקיפה את TRAPPIST-1, וכוכבי-על אשר מקיפים את הכוכבים הסמוכים של LHS 1140 (LHS 1140b ) ו- GJ 625 (GJ 625b).
במה שעשוי להיות התגלית האחרונה, הודיעו פיזיקאים מאוניברסיטת טקסס ארלינגטון (UTA) לאחרונה על גילוי אפשרי של כוכב לכת דמוי כדור הארץ המקיף את גליזה 832, כוכב ננסי אדום שנמצא במרחק 16 שנות אור משם. בעבר, אסטרונומים גילו שני exoplanets המקיפים את גליזה 832. אך לאחר שביצעו סדרת חישובים, צוות UTA הצביע על כך שכוכב לכת נוסף דמוי כדור הארץ עלול להקיף את הכוכב.
המחקר שמפרט את ממצאיו, שכותרתו "דינמיקה של כדור הארץ מסת מסת אדמה במערכת GJ 832", הופיע לאחרונה ב כתב העת האסטרופיזי.בראשותו של ד"ר סומאן סטיאל - חוקר פיזיקה, מרצה ומפקח מעבדה ב- UTA - הצוות ביקש לחקור את יציבותם של מסלולי כדור הארץ סביב גליזה 832 באמצעות ניתוח מספרי ומרחבי שלב-חלל.
כפי שצויין, התגלו בעבר שני exoplanets סביב Gliese 832, כולל ענק גז דמויי צדק (Gliese 832b) בשנת 2008, וכדור הארץ העל (Gliese 832c) בשנת 2014. במובנים רבים כוכבי הלכת הללו לא הצליחו להיות שונה יותר. בנוסף לשונות שלהם במסה, הם משתנים באופן נרחב מבחינת מסלוליהם - כאשר גליז 832b מקיף את מרחקם של בערך 0.16 AU וגלייסה 832c מקיפה במרחק של 3 עד 3.8 AU.
בגלל זה, צוות UTA ביקש לקבוע אם אולי יש כוכב לכת שלישי עם מסלול יציב בין השניים. לשם כך הם ערכו הדמיות מספריות עבור מערכת כוכבי לכת של שלושה וארבעה עם כוכבי לכת אליפטיים סביב הכוכב. סימולציות אלה לקחו בחשבון מספר רב של תנאים ראשוניים, אשר אפשרו לכל המצבים האפשריים (המכונה סימולציה של חלל פאזי) של מסלולי כדור הארץ להיות מיוצגים.
לאחר מכן הם כללו את מדידות המהירות הרדיאלית של גליז 832, והסבירו אותן בהתבסס על נוכחות כוכבי לכת עם 1 עד 15 מסות אדמה. שיטת המהירות הרדיאלית (RV), יש לציין, קובעת את קיומם של כוכבי לכת סביב כוכב בהתבסס על וריאציות במהירות הכוכב. במילים אחרות, העובדה שכוכב נע קדימה ואחורה מעידה שהוא מושפע מנוכחות מערכת פלנטרית.
הדמיה של אות ה- RV של הכוכב באמצעות מערכת כוכבי לכת היפותטית אפשרה גם לצוות ה- UTA להגביל את המרחקים הממוצעים שבהם כוכבי הלכת הללו היו מקיפים את הכוכב (המכונה צירים חצי-גדולים) ואת גבולות ההמונים העליונים שלהם. בסופו של דבר, תוצאותיהם סיפקו אינדיקציות חזקות לקיומו של כוכב לכת שלישי. כפי שהסביר ד"ר סטיאל בהודעה לעיתונות של UTA:
"השתמשנו גם בנתונים המשולבים מהתפתחות הזמן של פרמטרים מסלולית כדי לייצר את עקומות המהירות הרדיאלית הסינתטית של כוכבי הלכת הידועים וכדור הארץ במערכת. השגנו כמה עקומות מהירות רדיאלית להמונים ומרחקים משתנים המצביעים על כוכב לכת אמצעי אפשרי חדש. "
בהתבסס על חישוביהם, כוכב לכת אפשרי זה של מערכת גליז 832 יהיה בין 1 ל- 15 מסות אדמה ויעבור סביב הכוכב במרחק שנע בין 0.25 ל -2.0 AU. הם גם קבעו כי ככל הנראה יהיה מסלול יציב במשך כמיליארד שנה. סטיאל ציין, כל הסימנים המגיעים ממערכת גליז 832 מצביעים לכיוון שיש כוכב לכת שלישי.
"קיומו של כוכב לכת אפשרי זה נתמך על ידי יציבות מסלולית ארוכת טווח של המערכת, דינמיקה מסלולית וניתוח אות המהירות הרדיאלית הסינתטית," אמר. "יחד עם זאת, עדיין נדרשים מספר גדול משמעותית של תצפיות מהירות רדיאלית, מחקרי שיטות מעבר וכן הדמיה ישירה כדי לאשר את נוכחותם של כוכבי לכת חדשים אפשריים במערכת Gliese 832."
אלכסנדר וייס, יו"ר הפיזיקה של UTA, הודה גם הוא על ההישג ואמר:
"זוהי פריצת דרך חשובה שמדגימה את קיומו האפשרי של כוכב לכת חדש פוטנציאלי המקיף כוכב קרוב לשלנו. העובדה שד"ר סטיאל הצליח להפגין כי כוכב הלכת יכול לשמור על מסלול יציב באזור המגורים של גמד אדום במשך יותר ממיליארד שנה היא מרשימה ביותר וממחישה את היכולות ברמה העולמית של קבוצת האסטרופיזיקה של המחלקה שלנו. "
מזנון מעניין נוסף הוא שמסלולו של כוכב לכת זה היה ממקם אותו מעבר או סתם בתוך האזור המגורים של Gliese 832. בעוד שב- Super-Earth Gliese 832c יש מסלול אקסצנטרי שממקם אותו בקצה הפנימי של אזור זה, כוכב הלכת השלישי הזה היה משתרש על הקצה החיצוני שלו קרוב יותר. במובן זה, שני הסופר-אדמות של גליז 832 יכולים בהחלט להיות דמויות ונוס ודומות למאדים.
במבט קדימה, ד"ר סטיאל ועמיתיו יחפשו באופן טבעי לאשר את קיומו של כוכב לכת זה, ומוסדות אחרים בטוחים לערוך מחקרים דומים. מערכת הכוכבים הזו היא עוד אחת שבטוח תהיה נושא למחקרי המעקב בשנים הבאות, ככל הנראה מטלסקופי החלל מהדור הבא כמו טלסקופ החלל ג'יימס ווב.
