ดาวประเภท M ซึ่งรู้จักกันในชื่อ“ ดาวแคระแดง” ได้กลายเป็นเป้าหมายยอดนิยมสำหรับนักล่าดาวเคราะห์นอกระบบในช่วงปลายปี สิ่งนี้เป็นที่เข้าใจได้เนื่องจากจำนวนดาวเคราะห์ดาวเคราะห์ (เช่นหิน) ที่ถูกค้นพบโคจรรอบดาวแคระแดงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การค้นพบเหล่านี้รวมถึงดาวเคราะห์นอกระบบที่ใกล้เคียงที่สุดกับระบบสุริยะของเรา (Proxima b) และดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดที่ค้นพบรอบ ๆ TRAPPIST-1 ซึ่งสามแห่งนั้นโคจรรอบในเขตเอื้ออาศัยของดาว
การค้นพบล่าสุดมาจากทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติที่ค้นพบดาวเคราะห์รอบ GJ 625 ซึ่งเป็นดาวแคระแดงตั้งอยู่ห่างจากโลกออกไปเพียง 21 ปีแสง ดาวเคราะห์โลกนี้มีมวลประมาณ 2.82 เท่าของมวลโลก (หรือที่เรียกว่า“ ซุปเปอร์เอิร์ ธ ”) และมีวงโคจรอยู่ภายในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์ อีกครั้งที่ข่าวการค้นพบนี้กระตุ้นให้เกิดคำถามว่าโลกนี้น่าจะอยู่อาศัยได้จริงหรือไม่
ทีมนานาชาตินำโดย Alejandro Mascareñoจากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์ Canary Islands (IAC) และรวมถึงสมาชิกจากมหาวิทยาลัย La Laguna และมหาวิทยาลัยเจนีวา งานวิจัยของพวกเขายังได้รับการสนับสนุนจากสภาวิจัยแห่งชาติสเปน (CSIS), สถาบันการศึกษาอวกาศแห่งคาตาโลเนีย (IEEC) และสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งชาติ (INAF)
การศึกษาที่รายละเอียดการค้นพบของพวกเขาได้รับการยอมรับเมื่อเร็ว ๆ นี้เพื่อตีพิมพ์โดยวารสาร ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์และปรากฏออนไลน์ภายใต้ชื่อ“ ซุปเปอร์เอิร์ ธ บนขอบด้านในของโซนที่อาศัยอยู่ได้ของ M-dwarf GJ 625” จากการศึกษาพบว่าทีมใช้การตรวจวัดความเร็วเรเดียลของ GJ 625 เพื่อตรวจสอบการมีอยู่ของดาวเคราะห์ที่มีมวลระหว่างสองถึงสามเท่าของมวลโลก
การค้นพบนี้เป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบดาวแคระแดง (HADES) ของ HArps-n ซึ่งศึกษาดาวแคระแดงเพื่อตรวจสอบการมีอยู่ของดาวเคราะห์ที่เอื้อต่อการโคจรรอบดาวเคราะห์ การสำรวจครั้งนี้อาศัยเครื่องมือค้นหาดาวเคราะห์รัศมีความเร็วสูงความแม่นยำสูงสำหรับเครื่องมือซีกโลกเหนือ (HARPS-N) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอแห่งชาติ 3.6 เมตร (TNG) ที่หอสังเกตการณ์ Roque de Los Muchachos บนเกาะ La Palma .
ด้วยการใช้เครื่องมือนี้ทีมเก็บรวบรวมข้อมูลสเปกโทรสโกปีความละเอียดสูงของระบบ GJ 625 ตลอดระยะเวลาสามปี โดยเฉพาะพวกเขาวัดการแปรผันเล็กน้อยในความเร็วของดาวฤกษ์ซึ่งเกิดจากการดึงความโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ จากสเปคตรัมที่ได้รับทั้งหมด 151 ดวงพวกเขาสามารถระบุได้ว่าดาวเคราะห์ (GJ 625 b) น่าจะเป็นภาคพื้นดินและมีมวลขั้นต่ำ 2.82 ± 0.51 มวลโลก
ยิ่งไปกว่านั้นพวกเขายังได้รับการประมาณระยะทางซึ่งวางไว้ประมาณ 0.078 AU จากดาวฤกษ์ของมันและประมาณระยะเวลาการโคจรของ 14.628 ± 0.013 วัน เมื่อมาถึงระยะนี้วงโคจรของดาวเคราะห์วางไว้ในเขตเอื้ออาศัยของ GJ 625 แน่นอนว่านี่ไม่ได้หมายความว่าดาวเคราะห์จะมีเงื่อนไขที่เอื้อต่อการมีชีวิตอยู่บนพื้นผิวโลก แต่เป็นข้อบ่งชี้ที่ให้กำลังใจ
ดังที่ Alejandro SuárezMascareñoได้อธิบายไว้ในข่าวประชาสัมพันธ์ IAC:
“ เนื่องจาก GJ 625 เป็นดาวฤกษ์ที่ค่อนข้างเย็นดาวเคราะห์จึงตั้งอยู่ที่ขอบเขตที่อาศัยของมันซึ่งมีของเหลวของเหลวอยู่บนพื้นผิวของมัน ในความเป็นจริงขึ้นอยู่กับเมฆปกคลุมของชั้นบรรยากาศและการหมุนของมัน
นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่โครงการ HADES ตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบรอบดาวแคระแดง ในความเป็นจริงเมื่อย้อนกลับไปในปี 2559 ทีมนักวิจัยนานาชาติใช้โครงการนี้เพื่อค้นหาซุปเปอร์ - เอิร์ ธ 2 ดวงที่โคจรรอบ GJ 3998 ดาวแคระแดงตั้งอยู่ประมาณ 58 ± 2.28 ปีแสงจากโลก นอกเหนือจาก HADES แล้วการค้นพบนี้ยังเป็นอีกกลุ่มหนึ่งในดาวเคราะห์นอกระบบแนวหินที่ทอดยาวซึ่งถูกค้นพบในเขตเอื้ออาศัยของดาวแคระแดงใกล้เคียง
การค้นพบนี้เป็นสิ่งที่น่ายินดีมากเพราะดาวแคระแดงเป็นดาวฤกษ์ที่พบมากที่สุดในจักรวาลที่รู้จักกันว่ามีประมาณ 70% ของดาวในกาแลคซีของเรา เมื่อรวมกับความจริงที่ว่าพวกมันมีอยู่ได้มากถึง 10 ล้านล้านปีระบบดาวแคระแดงถือเป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ ในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบที่อาศัยอยู่ได้
แต่เช่นเดียวกับดาวเคราะห์อื่น ๆ ที่ค้นพบรอบดาวแคระแดงมีคำถามที่ไม่ได้รับการแก้ไขเกี่ยวกับความแปรปรวนและความเสถียรของดาวฤกษ์ที่มีต่อดาวเคราะห์ สำหรับผู้เริ่มต้นดาวแคระแดงเป็นที่รู้จักกันว่ามีความสว่างแตกต่างกันไปและปล่อยเปลวไฟขนาดมหึมาเป็นระยะ นอกจากนี้ดาวเคราะห์ใด ๆ ที่อยู่ใกล้พอที่จะอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์น่าจะถูกล็อกไว้ด้วย tidally ซึ่งหมายความว่าด้านใดด้านหนึ่งจะได้รับรังสีปริมาณมาก
ดังนั้นการสังเกตเพิ่มเติมจะต้องทำขึ้นจากผู้สมัครดาวเคราะห์นอกระบบนี้โดยใช้วิธีการขนส่งแบบทดสอบเวลา จากข้อมูลของ Jonay Hernández - ศาสตราจารย์จาก University of La Laguna นักวิจัยของ IAC และหนึ่งในผู้ร่วมเขียนเกี่ยวกับการศึกษา - การศึกษาในอนาคตโดยใช้วิธีการนี้ไม่เพียง แต่จะสามารถยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์และอธิบายลักษณะของมันได้ ตรวจสอบด้วยว่ามีดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบหรือไม่
“ ในอนาคตการสังเกตการณ์ใหม่เกี่ยวกับการสำรวจด้วยแสงจะมีความสำคัญต่อการพยายามตรวจจับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์นี้ข้ามดาวฤกษ์ของมันเนื่องจากอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์” เขากล่าว “ มีความเป็นไปได้ที่จะมีดาวเคราะห์หินจำนวนมากรอบ GJ 625 ในวงโคจรที่อยู่ใกล้หรืออยู่ไกลจากดาวฤกษ์มากและอยู่ในเขตเอื้ออาศัยซึ่งเราจะทำการสำรวจต่อไป”
อ้างอิงจาก Rafael Rebolo หนึ่งในผู้ร่วมวิจัยของมหาวิทยาลัยลากูน่าการวิจัยกับ IAC และสมาชิกของ CSIS การสำรวจในอนาคตโดยใช้วิธีการเปลี่ยนผ่านจะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถกำหนดระดับความแน่นอนที่แน่นอนได้ ไม่ว่า GJ 625 b จะมีส่วนผสมที่สำคัญสำหรับการอยู่อาศัยหรือไม่เช่นบรรยากาศ:
“ การตรวจจับการเคลื่อนย้ายจะช่วยให้เราสามารถกำหนดรัศมีและความหนาแน่นของมันและจะช่วยให้เราระบุลักษณะบรรยากาศของมันโดยการส่องผ่านแสงที่สังเกตได้โดยใช้สเปคโตรกราฟเสถียรภาพสูงที่มีความคมชัดสูงบน GTC หรือกล้องโทรทรรศน์รุ่นต่อไป เช่น Thirty Meter Telescope (TMT)”
แต่สิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดเกี่ยวกับการค้นพบครั้งล่าสุดนี้คือการเพิ่มจำนวนประชากรของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะในย่านจักรวาลของเรา เมื่อพิจารณาอย่างใกล้ชิดดาวเคราะห์แต่ละดวงเหล่านี้จึงเป็นโอกาสที่สำคัญสำหรับการวิจัย และดังที่ Dr. Mascareñoบอกกับนิตยสาร Space ผ่านอีเมล:
“ ในขณะที่เราพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะมากกว่า 3,600 ดวงแล้วประชากรนอกระบบในพื้นที่ใกล้เคียงของเรายังไม่ทราบแน่ชัด ที่ 21 ไลต์จากดวงอาทิตย์ GJ 625 เป็นหนึ่งใน 100 ดาวที่ใกล้ที่สุดและตอนนี้ GJ 625 b เป็นหนึ่งใน 30 ดาวเคราะห์นอกระบบที่ใกล้ที่สุดที่ตรวจพบและดาวเคราะห์นอกระบบที่อาศัยอยู่ได้มากที่สุดเป็นอันดับที่ 6”
อีกครั้งการสำรวจระบบดาวใกล้เคียงอย่างต่อเนื่องกำลังให้เป้าหมายที่เป็นไปได้มากมายในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกระบบสุริยะของเรา และด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและอวกาศที่อิงการค้นหาเราสามารถคาดหวังว่าจะพบผู้สมัครจำนวนมากและอีกหลายคนในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ในระหว่างนี้โปรดตรวจสอบภาพเคลื่อนไหวของ GJ 625 b และดาวแม่ของมัน:
