17.11.18: En ny verden er oppdaget rundt Barnards stjerne og er resultat av Red Dots-kampanjen som leter etter steinplaneter i vårt nærmeste nabolag og som i 2016 gjorde den epokegjørende oppdagelsen av en planet rundt vår aller nærmeste nabostjerne Proxima Centauri. 

av Anne Mette Sannes og Knut Jørgen Røed Ødegaard

Kunstnerisk fremstilling av den nyoppdagede planeten Barnards stjerne b som med en masse på minst 3,2 ganger Jordens er en såkalt superjord.
Illustrasjon: ESO/M. Kornmesser

Planeten er en såkalt superjord med minst 3,2 ganger Jordens masse. Prosjektet, en av de største observasjonskampanjene i historien, har benyttet data fra en hel armada av teleskoper, inkludert ESOs HARPS-instrument som har sterke bevis for at det finnes en frossen og svakt belyst verden rundt Barnards stjerne 6 lysår fra Solsystemet. Barnards stjerne (som har en masse på 14,4 % av Solens) beveger seg raskere over nattehimmelen enn noen annen stjerne vi kjenner, noe som skyldes at stjernen har stor hastighet (500 000 km/t i forhold til Solen) og befinner seg nær vårt solsystem. Som følge av denne enorme farten i vår retning vil Barnards stjerne i år 11 700 være vår aller nærmeste nabostjerne og befinne seg 3,8 lysår fra vår sol, 0,2 lysår nærmere enn Proxima Centauri som i dag er vår nærmeste nabo! Barnards stjerne er den nærmeste stjernen vi kan observere fra våre breddegrader.

Slik tenker man seg at planeten kan se ut. I det svake lyset fra Barnards stjerne er det tussmørkt selv midt på dagen.
Illustrasjon: ESO/M. Kornmesser

Planeten har etter standard navneregler fått navnet Barnards stjerne b og er trolig en såkalt superjord med minst 3,2 jordmasser og som bruker 233 dager på et omløp rundt moderstjernen. På lik linje med Proxima Centauri er også Barnards stjerne er rød dvergstjerne, en type stjerne som bare har mellom 0,08 og 0,5 solmasser. Som følge av at disse stjernene er små og derfor lever lenger enn andre typer stjerner, er disse de eneste gjenlevende stjernene av såkalte 2. generasjonsstjerner. Lyset slike stjerner sender ut er veldig svakt slik at Barnards stjerne kun er i stand til å tilby den nyoppdagede planeten 2 prosent av lyset og energien Jorden mottar fra Solen.

Til tross for at planeten holder til relativt nær moderstjernen, en avstand bare 0,4 AE (0,4 ganger avstanden Jorden—Solen) befinner den seg nær snølinjen (også kalt frostlinjen) – området rundt en stjerne hvor flyktige stoffer som f.eks. vann kan fryse til is. Denne kalde verdenen har derfor trolig en temperatur på –170 grader Celsius, noe som dermed ikke tillater liv slik vi kjenner det.

Kunstnerisk fremstilling av en rød dverg
Illustrasjon: Mark A Garlick / University of Warwick

Stjernen selv er gammel, antagelig dobbelt så gammel som vår egen sol. Den er også relativt inaktiv (i motsetning til vår nærmeste nabostjerne, Proxima Centauri, som også er en rød dvergstjerne men samtidig en såkalt flarestjerne med relativt kraftige utbrudd). Superjorder er den vanligste typen stjerner rundt stjerner med liten masse, noe som gjør oppdagelsen enda mer troverdig. Modeller for planetdannelse viser også at snølinjen er et perfekt område for dannelse av denne type planeter.

Tidligere søk etter planeter rundt Barnards stjerne har ikke gitt resultater, og det nylige gjennombruddet har kun vært mulig ved å kombinere målinger fra flere høypresisjonsinstrumenter på teleskoper rundt i verden. Blant de benyttede instrumentene er ESOs berømte planetjeger HARPS samt UVES-spektrografene. 

Ifølge prosjektleder Ignasi Ribas ved Institute of Space Studies of Catalonia og Institute of Space Sciences, CSIC i Spania, er man 99 prosent sikker på planetens eksistens, men teamet vil likevel fortsette å observere den hurtigbevegende stjernen for å ekskludere mulige, men usannsynlige, naturlige variasjoner i stjernens lysstyrke som kan ha blitt mistolket for å være en planet.

Foto: Frog Rock Observatory, public domain og copyright-fri

Astronomene har benyttet den såkalte Dopplermetoden (også kalt vaggemetoden) for å finne planeten siden en planet i bane rundt får moderstjernen til å vagge. Når stjernen beveger seg bort fra Jorden oppstår en rødforskyvning slik at lyset blir strukket mot lengre bølgelengder, mens stjernens bevegelse bort fra oss skaper en blåforskyvning som følge av at lyset får kortere bølgelengder.

Denne metoden for å måle endringer i stjernes bevegelse som følge av en planet i bane rundt, kan gjøres med forbløffende nøyaktighet. HARPS er i stand til å oppdage endringer i stjernens fart med så lite som 3,5 km/t, rundt gangfart (selv om stjernen altså beveger seg med hele 500 000 km/t i forhold til oss). Denne metoden har aldri tidligere blitt benyttet til å oppdage en superjord i en så stor avstand fra stjernen. Det ble benyttet observasjoner fra syv ulike instrumenter gjennom 20 år, noe som gjør dette til et av de største og mest omfattende datasettene som noen gang har blitt benyttet for å gjøre nøyaktige målinger av radielle bevegelser. Til sammen var det data fra 771 målinger – en enorm mengde med informasjon!

Oppdagelsen av denne planeten rundt vår nærmeste enkeltstjernenabo ble publisert i det anerkjente forskningstidsskriftet Nature denne uken.

Fly blant våre nærmeste nabostjerner! Klikk på bildet for å laste ned filmen.
Illustrasjon: Andrew Z. Colvin/ Wikipedia / animasjon: ESO/I. Crossfield/N. Risinger (skysurvey.org)

Reiser til Barnard-systemet

Allerede i perioden 1963-1973 ble det påstått å være identifisert en planet i bane rundt Barnards stjerne. Observasjonene ble imidlertid trukket i tvil av mange forskere, og i 1973 ble det påvist at observasjonene ikke var korrekt.

På grunn av sine spesielle egenskaper, og fordi mange antok at den har planeter, har Barnards stjerne i lang tid fascinert forskere og andre. Fra 1973–1978 var stjernen målet for Daedalus-prosjektet som ønsket å sende en ubemannet sonde til et annet solsystem ved hjelp av eksisterende teknologi og teknologi som var ventet å bli utviklet i nær fremtid. Ved hjelp av kjernefusjon skulle sonden nå opp i 12 prosent av lysets hastighet og nå frem til Barnards stjerne på 50 år.

Den epokegjørende oppdagelsen i 2016 av en jordlignende planet rundt Proxima Centauri har gjort Barnards stjerne til et mindre aktuelt reisemål.

Utforsk en kunstnerisk fremstilling av overflaten på den nyoppdagede superjorden rundt Barnards stjerne.
Animasjon: ESO/M. Kornmesser

Klikk på “Liker” og få melding når nye saker legges ut!

MER INFORMASJON

Nyhetssak fra ESO

Planetsøk rundt vår nest nærmeste nabostjerne

Intens leting etter flere naboplaneter

2016 var året da vi fant en jordlignende planet rundt vår nærmeste nabostjerne. Finner vi en ny planet i vårt eget solsystem i året som kommer?

Proxima b kan ha perfekte forhold for liv!

Nærmeste jordlignende planet i beboelig sone rundt «rolig» stjerne

Planet i beboelig sone bare 14 lysår unna!

9 nye planeter oppdaget rundt røde dvergstjerner!

Nanosonder kan undersøke Proxima b

Flere saker om exoplaneter