Ny forskning gjord med ESO:s planetletare HARPS visar att det är vanligt med stenplaneter som inte är mycket större än jorden i den beboeliga zonen runt ljussvaga röda stjärnor. Enligt det internationella forskarteamet kan det finnas tiotals miljarder sådana planeter bara i Vintergatan och ungefär ett hundra i vår absoluta närhet.
Det här är det första direkta mätningen av hur vanligt det är med sådana superjordar runt röda dvärgar, vilka utgör 80 procent av alla stjärnor i Vintergatan.
Ett internationellt team har gjort den första direkta uppskattningen av antalet mindre planeter kring röda dvärgstjärnor. Forskarna använde spektrografen HARPS på 3,6-metersteleskopet vid ESO:s observatorium La Silla i Chile. Man har tidigare känt till att planeter är allmänt förekommande i vår galax. Men den upptäckten gjordes med en annan metod, som inte är känslig för den här typen av exoplaneter.
Teamet har använt HARPS för att leta efter exoplaneter som kretsar kring den vanligaste typen av stjärna i Vintergatan – röda dvärgstjärnor. Jämfört med solen är röda dvärgar ljussvaga och kalla, men de är väldigt vanliga och lever mycket länge. Därför utgör de 80 procent av alla stjärnor i Vintergatan.
Xavier Bonfils, IPAG, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble, Frankrike, har lett studien.
– Våra nya observationer med HARPS visar att ungefär 40 procent av alla röda dvärgstjärnor har en superjord som kretsar i den beboeliga zonen, där flytande vatten kan finnas på planetens yta. Eftersom röda dvärgar är så vanliga – det finns ungefär 160 miljarder i Vintergatan – betyder detta att det finns häpnadsväckande tiotals miljarder superjordar bara i vår galax, säger han.
Teamet använde HARPS för att studera 102 noggrant utvalda stjärnor på den södra stjärnhimlen över en sexårsperiod. Man fann totalt nio superjordar (planeter vars massa ligger mellan en och tio gånger jordens massa). Två av dessa fanns dessutom inom den beboeliga zonen hos stjärnorna Gliese 581och Gliese 667C. Astronomerna kunde sedan uppskatta hur tunga planeterna var och hur långt från sina stjärnor de kretsar.
Genom att kombinera samtliga mätningar, även av de stjärnor som inte hade planeter, och analysera andelen redan kända planeter som kunde återupptäckas, kunde teamet räkna ut hur vanliga olika slags planeter är runt röda dvärgar. De fann att 41 procent av stjärnorna hade superjordar i den beboeliga zonen, i ett spann mellan 28 procent och 95 procent.
Å andra sidan fann man att tyngre planeter, som liknar Jupiter och Saturnus i vårt solsystem, är mer sällsynta kring röda dvärgar. Mindre än 12 procent av de röda dvärgarna har stora planeter (vars massor ligger mellan 100 och 1000 gånger jordens massa).
Det finns många röda dvärgstjärnor i närheten av solen. Det här resultatet betyder att det antagligen finns 100 superjordar i den beboeliga zonen kring stjärnor i vår närhet, inom 30 ljusår från jorden.
Stéphane Udry vid Geneveobservatoriet är också medlem i teamet:
– Den beboeliga zonen runt en röd dvärgstjärna, där temperaturen är sådan att flytande vatten kan finnas på planetens yta, ligger mycket närmare stjärnan än jorden till solen. Men röda dvärgar kan ha utbrott som kan bada planeten i röntgen- och uv-strålning och försvåra uppkomsten av liv, säger Stéphane Udry.
En av planeterna som upptäcktes med hjälp av HARPS är Gliese 667 C c. Det är den andra planeten av tre i det här stjärnsystemet (se eso0939 för den första) och verkar ligga nära mitten av den beboeliga zonen. Även om den här planeten är fyra gånger tyngre än jorden, är det i det närmasta en tvilling till jorden vi hittills funnit. Den har dessutom nästan säkert de rätta förutsättningarna för flytande vatten på sin yta. Det är den andra super-jorden inom den beboeliga zonen som det här teamet har hittat; den första var Gliese 581 d som vars upptäckt offentliggjordes 2007 och bekräftades 2009.
Xavier Delfosse som också är med i teamet avslutar:
- Nu när vi vet att det finns så många superjordar runt närliggande röda dvärgar måste vi identifiera fler både med hjälp av HARPS men även med framtida instrument. Vi väntar oss att vissa av dessa planeter passerar framför sina stjärnor under sin bana. Det gör det möjligt för oss att studera planetens atmosfär och leta efter signaturer av liv.
