Fyra Små Steniga Planeter Upptäckta Kring Solens Närmaste Ensamma Stjärna, Barnards Stjärna

Astronomer har nyligen bekräftat en banbrytande upptäckt: fyra små steniga planeter kretsar kring Barnards stjärna, den närmaste ensamma stjärnan till vårt solsystem. Denna upptäckt representerar en betydande milstolpe inom exoplanetforskning, särskilt eftersom alla fyra planeterna är mindre än jorden och har varit extremt utmanande att upptäcka. Efter årtionden av falska påståenden och misslyckade sökningar har forskare äntligen kunnat bekräfta förekomsten av dessa små världar, som befinner sig endast 6 ljusår från jorden. Den nya forskningen, ledd av ett team från University of Chicago, avslöjar att dessa planeter är bland de minsta exoplaneter som någonsin upptäckts och representerar ett genombrott i vår förmåga att detektera små världar, även kring närliggande stjärnor.

Barnards Stjärna: Vår Kosmiska Granne

Barnards stjärna har länge fascinerat astronomer på grund av dess närhet till vårt solsystem. Belägen endast 6 ljusår bort är den den närmaste ensamma stjärnan till jorden, där endast Alpha Centauri-systemet med sina tre stjärnor är närmare på cirka 4,1 ljusår2. Upptäckt 1916 av E.E. Barnard vid Yerkes Observatory7 har denna röda dvärg varit föremål för intensiv granskning under mer än ett sekel. Barnards stjärna är en av de äldsta stjärnorna i vårt kosmiska grannskap, med en uppskattad ålder på cirka 10 miljarder år, vilket gör den mer än dubbelt så gammal som vår sol48.

Som en röd dvärg representerar Barnards stjärna den vanligaste typen av stjärnor i vår galax. Med endast 16% av solens massa är den betydligt mindre, svalare och mindre lysande än vår sol1 5. Röda dvärgar uppskattas utgöra cirka 75% av alla stjärnor i universum4, vilket gör studier av sådana stjärnor och deras planetsystem särskilt viktiga för vår förståelse av den galaktiska miljön5.

Barnards stjärna är också känd för sin ovanligt snabba rörelse över himlen, med en förflyttning på 10 bågminuter per decennium – ungefär månens bredd över en människas livstid2. Denna egenskap, tillsammans med dess närhet, har gjort den till ett lockande mål för astronomer som söker efter exoplaneter.

De Fyra Nyupptäckta Världarna

Forskarna har nu bekräftat förekomsten av fyra små steniga planeter som kretsar kring Barnards stjärna. Alla fyra är anmärkningsvärt små, med massor på endast 20-30% av jordens massa3 7. Mer specifikt har den innersta planeten en massa motsvarande 26% av jordens, den andra har 30%, den tredje 34%, och den yttersta planeten har endast 19% av jordens massa1. Till jämförelse har Mars cirka 11% av jordens massa och Merkurius ungefär 6%1.

Dessa planeter befinner sig i ett mycket kompakt system, där alla kretsar extremt nära sin stjärna. De har nästan cirkulära banor och alla ligger på ett avstånd som är mindre än Merkurius avstånd från solen1. Deras omloppsperioder är anmärkningsvärt korta: den innersta planeten har en period på 2,34 dagar, den andra 3,15 dagar, den tredje 4,12 dagar, och den yttersta 6,74 dagar8. Detta innebär att ett ”år” på var och en av dessa planeter endast är några jorddagar långt.

Tyvärr ligger ingen av dessa planeter inom den beboeliga zonen kring Barnards stjärna. På grund av deras närhet till stjärnan är alla fyra planeter sannolikt för heta för att flytande vatten ska kunna existera på deras ytor1 5. Forskare förklarar att för att en planet ska vara beboelig måste flytande vatten kunna existera på dess yta – om en planet är för nära sin stjärna förångas eventuellt vatten, och om den är för långt bort fryser det1. De fyra planeterna kring Barnards stjärna är alla för nära sin värdstjärna för att tillåta förekomsten av flytande vatten1.

Upptäcktsmetod och Vetenskapliga Framsteg

Upptäckten av dessa planeter representerar ett betydande tekniskt framsteg inom exoplanetforskningen. Forskarna använde en teknik som kallas ”wobble” eller ”radiell hastighet” för att detektera planeterna1. Denna metod utnyttjar det faktum att en planets gravitationsdragning orsakar små rörelser hos dess värdstjärna, vilket får stjärnan att ”vackla” något. Teleskop kan upptäcka denna subtila rörelse, vilket gör det möjligt för astronomer att härleda förekomsten av en planet1.

Två specialiserade instrument användes för denna upptäckt: MAROON-X, installerat på Gemini-teleskopet på Hawaii, och ESPRESSO på Very Large Telescope i Chile1 2 7. Det som gör denna upptäckt särskilt övertygande är att planeterna observerades oberoende av varandra av två olika forskningsteam på olika platser, vilket ger stark bekräftelse på att upptäckterna är verkliga och inte dataartifakter2.

Ledda av Ritvik Basant, doktorand vid University of Chicago, publicerade forskarna sina resultat i The Astrophysical Journal Letters den 11 mars 20253 7. Detta följde på en tidigare studie från november 2024 som hade rapporterat upptäckten av en planet kring Barnards stjärna med indikationer på ytterligare tre8.

Barnard e, den yttersta av de fyra planeterna, är möjligen den planet med lägst massa som någonsin upptäckts med hjälp av radiell hastighetsmetoden5 8. Detta representerar ett betydande framsteg i vår förmåga att detektera små exoplaneter, även kring närliggande stjärnor.

Historisk Kontext och Tidigare Sökningar

Barnards stjärna har länge varit ett ”vitt val” för planetjägare2 8. Sedan 1960-talet har forskare hävdat att de upptäckt olika planeter kring Barnards stjärna, från avlägsna Jupiter-liknande planeter till närliggande super-jordar. Varje sådant påstående har dock motbevisats med tiden8.

Denna långa historia av felaktiga upptäckter ledde till att Barnards stjärna fick smeknamnet ”det stora vita valet” för planetjägare2 5. Den nuvarande upptäckten representerar kulmen på decennier av sökande och markerar ett betydande genombrott i vår förståelse av detta närliggande planetsystem.

Den senaste forskningen bygger på tidigare observationer. I november 2024 rapporterade forskare upptäckten av en planet som kretsar kring Barnards stjärna med en period på 3,154 dagar. De data som samlades in då antydde förekomsten av tre andra planeter, men dessa kandidater kunde inte bekräftas vid den tidpunkten8. Nu har den nya forskningen lett av Basant och hans team kunnat bekräfta förekomsten av alla fyra planeter.

Vetenskaplig Betydelse och Framtida Implikationer

Upptäckten av dessa fyra små planeter kring Barnards stjärna har flera viktiga vetenskapliga implikationer. För det första visar den på de betydande framsteg som gjorts inom precisionen hos instrument för exoplanetdetektering3 7. Forskarna själva beskriver upptäckten som ”ett genombrott med precisionen hos dessa nya instrument jämfört med tidigare generationer”3.

För det andra ger denna upptäckt värdefulla insikter om planetbildning kring röda dvärgar, den vanligaste typen av stjärnor i vår galax5. Genom att studera detta system kan forskare lära sig mer om hur planeter bildas och utvecklas kring små, svala stjärnor.

Studien ger också viktiga data om förekomsten av små steniga planeter. Många steniga exoplaneter som upptäckts hittills tenderar att vara större än jorden, och mönster bland dem verkar vara konsekventa över hela galaxen. Astronomer vill nu se om mindre planeter visar olika sammansättningar som kan ge ledtrådar om hur de bildas7.

Det är också värt att notera att den nuvarande forskningen utesluter förekomsten av planeter med massor större än 0,57 jordmassor inom den beboeliga zonen kring Barnards stjärna, som spänner över omloppsperioder från 10 till 42 dagar. Mindre planeter är dock fortfarande möjliga8. Detta lämnar dörren öppen för framtida upptäckter av potentiellt beboeliga världar i detta närliggande system.

Systemets Stabilitet och Ytterligare Frågor

En intressant aspekt av detta nyupptäckta planetsystem är frågan om dess långsiktiga stabilitet. Med hjälp av en maskininlärningsalgoritm visade forskningsteamet att om planeterna har perfekt cirkulära banor skulle systemet vara stabilt på lång sikt. Men med de bästa passande banparametrarna – som är förenliga med cirkulära banor inom 1,5 sigma – blev systemet instabilt inom bara 2 000 år8.

Detta väcker frågor om systemets långsiktiga utveckling och stabilitet. Det behövs mer forskning för att förstå banorna hos de nyupptäckta planeterna och systemets långsiktiga stabilitet8. Dessutom är den fjärde planetens existens något mindre säker än de övriga tre. Data som bekräftar de inre tre exoplaneterna är mycket starkare än data som stöder den fjärde. Det kan ännu visa sig att en kombination av de inre två planeterna, som kretsar tillsammans, imiterar signalen från den misstänkta fjärde planeten6.

Framtida Forskningsperspektiv

Upptäckten av dessa fyra små planeter kring Barnards stjärna öppnar upp spännande möjligheter för framtida forskning. Astronomer kommer att vilja studera dessa planeter mer i detalj för att bättre förstå deras sammansättning, atmosfärer (om de har några) och bildningshistoria.

Även om forskare misstänker att de nyfunna planeterna är små, steniga världar, är de exakta sammansättningarna svåra att bekräfta. Vinkeln från jorden innebär att dessa planeter inte verkar passera framför sin stjärna, så de vanliga testen för att identifiera sten eller gas är inte tillgängliga7. Framtida observationer med mer avancerade instrument kan potentiellt ge mer information om dessa planeter.

Dessutom kan mer känsliga instrument i framtiden potentiellt upptäcka ännu mindre planeter kring Barnards stjärna, möjligen till och med inom den beboeliga zonen8. Detta skulle vara särskilt spännande eftersom det skulle öppna möjligheten för potentiellt beboeliga världar i vårt kosmiska grannskap.

Slutsats

Upptäckten av fyra små steniga planeter kring Barnards stjärna representerar en betydande milstolpe inom exoplanetforskningen. Efter årtionden av sökande har forskare äntligen kunnat bekräfta förekomsten av planeter kring vår närmaste ensamma stjärngranne. Även om ingen av dessa planeter ligger inom den beboeliga zonen, ger deras upptäckt värdefulla insikter om planetbildning kring röda dvärgar och demonstrerar de betydande framsteg som gjorts inom precisionen hos instrument för exoplanetdetektering.

Som Ritvik Basant, studiens huvudförfattare, uttryckte det: ”Mycket av det vi gör kan vara inkrementellt, och det är ibland svårt att se den större bilden. Men vi har hittat något som mänskligheten förhoppningsvis kommer att veta för alltid. Den känslan av upptäckt är otrolig.”7 Denna upptäckt kommer utan tvekan att inspirera till ytterligare forskning och kanske till och med leda till upptäckten av ännu fler planeter i detta närliggande system i framtiden.

Citations:

Answer from Perplexity: pplx.ai/share

Related Stories

Astronomer har hittat ”hemadressen” för universums saknade materia

Simulation av neutronstjärnskollision visar jetmotor efter svart hål

Ny forskning: Big Bang kan ha ägt rum inuti ett svart hål