На расстоянии менее шести световых лет от Земли расположена звезда Барнарда — небольшой красный карлик, чьи размеры и масса заметно уступают солнечным. Ее диаметр составляет всего 20% от диаметра Солнца, а масса еще меньше, что делает эту звезду скромным объектом на космической сцене. Долгие годы ученые считали ее одиночкой: никаких звезд-соседок или планет вокруг нее не находили. Многолетние поиски экзопланет не приносили результатов — данные оказывались либо слишком расплывчатыми, либо ложными. Однако ситуация изменилась благодаря новейшим технологиям, которые помогли астрономам обнаружить вокруг звезды Барнарда четыре крошечные планеты, каждая из которых по массе значительно меньше нашей Земли.
Эти удивительные миры были обнаружены международной командой астрономов, которые несколько лет собирали данные с помощью передовых телескопов. В прошлом году исследователи впервые заметили признаки присутствия одной планеты, используя Очень Большой Телескоп (VLT) в Чили, управляемый Европейской Южной Обсерваторией (ESO). Первая найденная экзопланета, названная Барнард б (Barnard b), оказалась настоящей малышкой: ее масса составляет лишь половину массы Венеры. Она вращается вокруг своей звезды на невероятно близком расстоянии — в 20 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу. Изначально астрономы надеялись обнаружить планеты в так называемой обитаемой зоне, где возможно существование жидкой воды, но Барнард б оказалась слишком близко к звезде для таких условий.
Позже ученые официально подтвердили существование Барнард б и выявили еще три планеты в этой системе. Результаты их работы опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters. Авторы исследования — специалисты из Чикагского университета, обсерватории Джемини на Гавайях и Амстердамского университета — описали все четыре объекта. Эти планеты отличаются сверхкороткими орбитами: полный оборот вокруг звезды занимает у них от 2,3 до 6,7 земных дней. Например, Барнард б завершает свой «год» всего за 2,3 дня, а Барнард е (Barnard e) — за 6,7 дня. Из-за такой близости к красному карлику их поверхности раскалены до температур, исключающих наличие жизни, несмотря на относительно низкую светимость звезды по сравнению с Солнцем. Массы этих миров также невелики — от одной пятой до одной трети массы Земли.
Иллюстрация поверхности планеты Барнард б, основанная на предположениях ученых. Источник: ESO
Для обнаружения этих крошечных экзопланет ученые применили передовые технологии. Ключевую роль сыграл инструмент MAROON-X, разработанный в Чикагском университете и установленный на телескопе обсерватории Джемини (Gemini). Этот прибор фиксирует слабые колебания звезды, вызванные гравитационным влиянием планет. Анализируя изменения в спектре света звезды Барнарда, астрономы смогли не только подтвердить присутствие планет, но и рассчитать их массы. Дополнительную точность обеспечили наблюдения с помощью инструмента ESPRESSO, установленного на VLT в Чили. Этот высокоточный спектрограф позволил независимо проверить данные, собранные на Гавайях.
Работа двух команд — американской и европейской — велась параллельно, без предварительного согласования, что повысило достоверность результатов. Как отметил Ритвик Басант, возглавлявший исследование, совпадение выводов обеих групп исключило вероятность ошибок или шумов в данных. Точность современных инструментов позволила ученым не только открыть четыре планеты, но и с уверенностью заявить, что других экзопланет в системе звезды Барнарда, скорее всего, нет.
Найденные планеты представляют собой каменистые миры, подобные Земле или Марсу по составу, но тот факт, что они находятся в экстремальных условиях, делает их непригодными для жизни. Тем не менее, сам факт их обнаружения имеет огромное значение. Звезда Барнарда, будучи ближайшим к нам одиночным красным карликом, долгое время оставалась загадкой. «Это наш космический сосед, но мы только начинаем его понимать», — подчеркнул Басант. Данное открытие демонстрирует, как далеко шагнули астрономические технологии: еще десятилетие назад столь мелкие объекты оставались бы незамеченными.
Кроме того, исследование проливает свет на планетные системы красных карликов — звезд, которые составляют большинство в нашей галактике. Понимание того, как формируются и существуют такие системы, может помочь в поиске других, потенциально обитаемых миров. Успех инструментов MAROON-X и ESPRESSO открывает новые горизонты для изучения далеких планет, даже если они находятся у самых близких звезд.
Таким образом, обнаружение четырех экзопланет у звезды Барнарда стало важным шагом в исследовании космоса. Оно не только раскрывает тайны ближайшей одиночной звезды, но и подчеркивает потенциал современных технологий в раскрытии секретов Вселенной.
