У звезды Барнарда закрыли одну планету и открыли другую

Владислава Ананьева Запуск космических транзитных миссий, таких, как «Кеплер» и TESS, а также совершенствование спектрографов, чья внутренняя (инструментальная) точность достигла долей метра в секунду, сделали возможным исполнить давнюю мечту астрономов – найти аналоги Земли у других звезд. Планеты земного типа в обитаемой зоне солнцеподобных звезд все еще недоступны исследователям, но появилась возможность открывать такие планеты у красных карликов. Особый интерес представляют самые ближайшие звезды, такие, как Проксима Центавра и звезда Барнарда. Звезда Барнарда (GJ 699) – вторая по удаленности от Солнца после тройной системы Альфа Центавра и ближайшая одиночная звезда, расстояние до нее составляет 1.828 пк. Это древний красный карлик спектрального класса M4 V, входящий в состав толстого диска Галактики. Светимость звезды Барнарда в 281 раз меньше светимости Солнца, содержание тяжелых элементов в 3.6 раза меньше солнечного. Ее радиус прямо измерен интерферометром и составляет 0.187 ± 0.001 радиусов Солнца, масса оценивается в 0.162 ± 0.007 солнечных масс. В 2018 году было объявлено об открытии планеты GJ 699 b минимальной массой 3.2 масс Земли и орбитальным периодом 233 суток. Вскоре это открытие оспорили – по мнению других исследователей, обнаруженное колебание лучевой скорости было вызвано не планетой, а внутренней активностью звезды. Вообще, аккуратный учет звездной активности представляет собой главную проблему в поисках планет малых масс методом лучевых скоростей. 1 октября 2024 года в онлайн-версии журнала Astronomy&Astrophysics была опубликована статья, посвященная наблюдениям звезды Барнарда с помощью самого точного на сегодняшний день спектрографа ESPRESSO. С мая 2019 года по июль 2023 года было получено 156 измерений лучевой скорости с погрешностью 10-16 см/с (!) Также авторы использовали архивные измерения лучевой скорости, полученные на спектрографах HARPS, HARPS-N и CARMENES. Самые заметные колебания лучевой скорости звезды Барнарда связаны с ее активностью и совпадают с периодом ее вращения вокруг своей оси (142 ± 9 суток) и его первой гармоникой, а также магнитным циклом активности в ~3200 суток. Авторы не нашли в данных каких-либо признаков наличия колебаний с периодом 233 суток. Это означает, что представленной в 2018 году планеты не существует. Однако после аккуратного учета колебаний, вызванных звездной активностью, исследователи обнаружили четыре колебания малой амплитуды, из которых достоверным пока выглядит только одно – с периодом 3.1533 ± 0.0006 суток и амплитудой 55 ± 7 см/с. Достоверность этого RV-сигнала росла с ростом количества измерений, превысив 0.999 при 110 измерениях. После тщательного анализа данных ученые пришли к выводу, что вокруг звезды Барнарда вращается планета с минимальной массой 0.37 ± 0.05 масс Земли. Это примерно втрое больше массы Марса. Ее орбита близка к круговой, эксцентриситет не превышает 0.16. Большая полуось орбиты составляет 0.0229 ± 0.0003 а.е., эффективная температура оценивается в 400 ± 7 К (в предположении альбедо, равного 0.3). Другими словами, температурный режим GJ 699 b близок к температурному режиму Меркурия. Периодограмма показывает еще три пика с периодами (по мере уменьшения достоверности) 4.12, 2.34 и 6.74 суток и амплитудами 47, 41, 35 и 20 см/с, соответственно. Если эти пики вызваны влиянием планет, их минимальные массы составят 0.32, 0.31, 0.22 и 0.17 масс Земли. Однако пока рано говорить об их планетной природе. Нужны новые измерения высокой точности, доступные лучшим спектрографам нового поколения, таким, как уже действующий ESPRESSO и ANDES, который будет установлен на ELT. Источник: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2024/10/aa51311-24/aa51311-24.html