Nowo odkryta „superziemia” daje nadzieję w poszukiwaniach innych światów

Europa Press

Gazeta La Jornada, piątek, 24 października 2025, s. 30-30. 6

Madryt. Odkrycie potencjalnej „superziemi” oddalonej o niecałe 20 lat świetlnych od naszej planety daje naukowcom nową nadzieję w poszukiwaniu innych światów, na których mogłoby istnieć życie, twierdzą naukowcy z Pennsylvania State University. Uznali oni egzoplanetę o nazwie GJ 251 c za „superziemię”, ponieważ dane wskazują, że ma ona prawie cztery razy większą masę niż Ziemia i prawdopodobnie jest planetą skalistą.

„Szukamy tego typu planet, ponieważ stanowią one naszą największą szansę na znalezienie życia gdzie indziej” – wyjaśnia Suvrath Mahadevan, profesor astronomii na uniwersytecie i współautor artykułu o tym odkryciu opublikowanego w czasopiśmie „The Astronomical Journal” . „Egzoplaneta znajduje się w strefie nadającej się do zamieszkania, czyli w strefie Złotowłosej, czyli dokładnie w takiej odległości od swojej gwiazdy, gdzie na jej powierzchni mogłaby istnieć woda w stanie ciekłym, gdyby istniała odpowiednia atmosfera”.

Od dziesięcioleci poszukiwania planet, na których mogłaby występować woda w stanie ciekłym, a być może i życie, skłoniły astronomów do projektowania i budowania zaawansowanych teleskopów oraz modeli komputerowych zdolnych do wykrywania nawet najsłabszych sygnałów światła gwiazd. To najnowsze odkrycie jest owocem dwóch dekad danych obserwacyjnych i oferuje jedną z najbardziej obiecujących perspektyw w poszukiwaniu śladów życia na innych planetach, donosi.

Egzoplanetę odkryto za pomocą danych z spektrografu Habitable Zone Planet Finder (HPF), precyzyjnego spektrografu bliskiej podczerwieni – złożonego pryzmatu, który rozdziela sygnały świetlne gwiazd – zainstalowanego na teleskopie Hobby-Eberly w Obserwatorium McDonalda w Teksasie. Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii kierowali projektowaniem i budową HPF, który ma wykrywać planety podobne do Ziemi w ekosferach pobliskich gwiazd.

„Nazywamy to Wyszukiwarką Planet w Strefie Ekosferycznej (Habitable Zone Planet Finder), ponieważ szukamy światów, które znajdują się w odpowiedniej odległości od swojej gwiazdy, aby na ich powierzchniach mogła występować woda w stanie ciekłym. To był główny cel tych badań” – opisał Mahadevan. „To odkrycie stanowi jeden z najlepszych kandydatów w poszukiwaniach atmosferycznych oznak życia w innych miejscach w ciągu najbliższych pięciu do dziesięciu lat”.

Mahadevan i jego współpracownicy dokonali odkrycia, analizując ogromną kolekcję danych gromadzonych przez ponad 20 lat za pomocą teleskopów na całym świecie, skupiając się na delikatnym ruchu, czyli „drganiu”, gwiazdy macierzystej planety, GJ 251. Polega on na drobnych przesunięciach Dopplera w świetle gwiazdy, spowodowanych grawitacją krążącej wokół niej planety.

Wykorzystali obserwacje bazowe, aby najpierw poprawić pomiary drgań znanej wcześniej planety wewnętrznej, GJ 251 b, która okrąża gwiazdę co 14 dni. Następnie połączyli dane bazowe z nowymi, precyzyjnymi danymi z HPF, aby ujawnić drugi, silniejszy sygnał po 54 dniach, wskazujący na obecność innej, znacznie masywniejszej planety w układzie. Zespół potwierdził dodatkowo sygnał planety za pomocą spektrometru NEID, zbudowanego przez naukowców z Pennsylvania State University, który jest przymocowany do teleskopu w Kitt Peak National Observatory w Arizonie.

„Dzięki temu systemowi jesteśmy w czołówce technologii i metod analizy” – dodał Corey Beard, autor korespondencyjny artykułu, który prowadził badania podczas doktoratu z astrofizyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine. „Potrzebujemy teleskopów nowej generacji, aby uzyskać bezpośrednie obrazy tego kandydata, ale potrzebujemy również zaangażowania społeczności”.

Jednym z największych wyzwań w poszukiwaniu odległych światów jest oddzielenie sygnału planetarnego od aktywności ich własnej gwiazdy, co stanowi rodzaj pogody gwiezdnej, wyjaśnił Mahadevan. Aktywność gwiazd, taka jak plamy, może naśladować okresowy ruch planety, dając fałszywe wrażenie istnienia planety tam, gdzie jej nie ma. Aby odróżnić sygnał od szumu, naukowcy zastosowali zaawansowane techniki modelowania obliczeniowego, aby przeanalizować, jak sygnały zmieniają się w zależności od długości fal, czyli barw światła.

„To trudne wyzwanie, ponieważ wiąże się z koniecznością monitorowania aktywności gwiazd i mierzenia jej subtelnych sygnałów, a także wydobywania maleńkich sygnałów z czegoś, co w istocie jest spienionym, magnetosferycznym kotłem, jakim jest powierzchnia gwiazdy” – podkreślał Mahadevan.

Odkrywanie egzoplanet, takich jak GJ 251 c, wymaga zaawansowanych instrumentów i złożonej analizy danych. Prace te wymagają współpracy wielu instytucji i ekspertów z całego świata, a co najważniejsze, stałego zaangażowania ze strony krajów finansujących badania, których praktyczne rezultaty często mogą pojawić się dopiero po dziesięcioleciach.

„To odkrycie jest doskonałym przykładem potencjału badań multidyscyplinarnych na Penn State” – powiedział Eric Ford, profesor astronomii i astrofizyki oraz dyrektor ds. badań w Penn State Institute for Computational and Data Sciences. „Zmniejszenie szumu pochodzącego z aktywności gwiazd wymagało nie tylko najnowocześniejszej aparatury i dostępu do teleskopów, ale także dostosowania metod analizy danych do specyficznych potrzeb tej gwiazdy i odpowiedniej kombinacji instrumentów. Połączenie wysokiej jakości danych z najnowocześniejszymi metodami statystycznymi pozwoliło nam przekształcić te dane w fascynujące odkrycie, które toruje drogę przyszłym obserwatoriom poszukującym dowodów na istnienie życia poza naszym Układem Słonecznym”.

Jak wyjaśnił Mahadevan, choć obecnie nie da się sfotografować egzoplanety przy użyciu obecnych instrumentów, teleskopy nowej generacji będą w stanie analizować atmosferę planety, potencjalnie ujawniając chemiczne oznaki życia.

Nowo odkryta egzoplaneta jest idealnie położona do bezpośredniej obserwacji przy użyciu bardziej zaawansowanej technologii. Mahadevan i jego studenci planują już uruchomienie potężniejszych teleskopów naziemnych – nowej generacji teleskopów o średnicy 30 metrów. Wyposażone w zaawansowane instrumenty, nowe teleskopy mają być w stanie wykonywać zdjęcia pobliskich planet skalistych w strefach nadających się do zamieszkania.

„Chociaż nie możemy jeszcze potwierdzić obecności atmosfery ani życia na GJ 251 c, planeta ta stanowi obiecujący cel przyszłych badań” – podsumował.