, 2021/10/11
Az L 98-59 M-típusú csillag és az azt körülvevő rendszer új megfigyelései egy, a Vénusz tömegének felét kitevő bolygót mutattak ki, ami a valaha mért legkönnyebb exobolygóvá teszi a radiális sebesség módszerével. Mellette egy valószínűsíthetően vízzel teli világ, és egy lehetséges bolygó is található.
Az L 98-59 egy M3-as törpecsillag, amely a Napunk tömegének és sugarának mintegy 31%-ával rendelkezik, és a Volans csillagképben található, mintegy 35 fényévre tőlünk. Egy korábbi, a Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) segítségével végzett vizsgálat során három belső, földi méretű bolygót észleltek rajta, amit 2019 márciusában jelentettek be.
Az Európai Déli Obszervatórium (ESO) csillagászai most a chilei Very Large Telescope (VLT) segítségével végeztek utómegfigyeléseket, amelyek megerősítettek egy további negyedik bolygót és egy ötödik bolygóra utaló jeleket, valamint további részleteket a rendszer belső részén már ismert bolygókról. Az újonnan észlelt negyedik világ (L 98-59 e néven) 3,1 földtömegű, és feltehetően egy "szupervénusz".
Az ötödik világ (L 98-59 f) becsült tömege 2,46 földtömeg, és a csillagától legtávolabb van. Mindkettő abba a sávba esik, ahol folyékony víz lehet a felszínükön - de az ötödik az "aranyló zóna" egy különösen kedvező részén fekszik, amely figyelemre méltóan hasonlít a Földhöz. Ha a jövőbeni vizsgálatok megerősítik, az életre való alkalmasság szempontjából ezért az utóbbi a két bolygó közül az ígéretesebb.
Az ESO csapatának a belső három világ (b, c és d) megfigyelései megerősítették, hogy a csillaghoz legközelebbi bolygó tömege körülbelül fele a Vénuszénak, így ez a legkönnyebb exobolygó, amelyet valaha a radiális sebesség technikával észleltek. Új meglátásaik arra is rávilágítottak, hogy a két legbelső bolygó, bár forró, száraz és sziklás világnak hitték, kis mennyiségű vizet tartalmazhat. A harmadik bolygó 1,9 földtömegű, és a csillagászok szerint tömegének 30%-a víz.
Az L 98-59 rendszer tanulmányozásához a kutatócsoport a VLT-re 2016-ban telepített Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) műszert használta. Ez a Doppler-effektus révén képes apró elmozdulásokat mérni egy csillag spektrumában, amelyet a bolygó enyhe gravitációs vonzása okoz, amely a rendszer barycentrumát - a súlypontját - kissé távolabb húzza a csillag középpontjától.
Ez a gazdatestek és exobolygóik közötti "rántás" rendkívül pontosan megfigyelhető (vagy inkább közvetve mérhető). Egy korábbi műszer, a HARPS 3,5 km/h-s csillagmozgásokat észlelt. Az újabb ESPRESSO műszer még érzékenyebb, mindössze 0,35 km/h-s mozgásokat képes észlelni. Az ESO kutatói ezzel a technikával megállapították, hogy a legbelső bolygó mindössze 0,4 földtömegű.
Az ESPRESSO által biztosított pontosság és stabilitás nélkül ez a mérés nem lett volna lehetséges - mondta María Rosa Zapatero Osorio, a madridi (Spanyolország) Asztrobiológiai Központ csillagásza, az Astronomy and Astrophysics című szaklapban megjelent tanulmány egyik szerzője. "Ez előrelépés abban, hogy meg tudjuk mérni a Naprendszeren kívüli legkisebb bolygók tömegét.
A kutatócsoport reméli, hogy a Hubble utódjának számító, hamarosan megjelenő James Webb Űrteleszkóp (JWST) segítségével tovább tanulmányozhatják ezt a rendszert. A JWST indítása idén novemberben vagy decemberben várható. Az ESO jelenleg a chilei Atacama-sivatagban épülő és a tervek szerint 2025-re elkészülő Extremely Large Telescope (ELT) szintén ideális lesz ezen exobolygók tanulmányozására.
Ez a rendszer előre jelzi, hogy mi fog következni" - mondta Olivier Demangeon, a portugáliai Portói Egyetem Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço nevű intézetének posztdoktori kutatója, az új tanulmány vezető szerzője. "Mi, mint társadalom, a csillagászat születése óta hajszoljuk a földi bolygókat, és most végre egyre közelebb kerülünk ahhoz, hogy csillagának lakhatósági zónájában egy olyan földi bolygót fedezzünk fel, amelynek légkörét tanulmányozhatjuk.