艺术家概念图描绘了围绕巴纳德星运行的行星,这是从其中一颗行星表面附近所见。

天文学家已经证实了四颗岩石行星的存在,它们围绕着距离我们仅六光年的最近的孤立恒星邻居——巴纳德星运行。
科学家利用超灵敏仪器探测到这颗恒星光线中由这些微小世界的引力引起的细微摆动,这些行星都远小于地球。这些信号隐藏在恒星抖动的嘈杂背景之下,但通过先进的建模和精确的数据分析,研究人员得以将行星的信号从恒星的信号中分离出来。
近邻的新行星家族
天文学家发现了四颗岩石行星,它们都远小于地球,围绕着巴纳德星运行——巴纳德星是距离太阳最近的单颗恒星,也是继半人马座阿尔法星系统之后距离我们第二近的恒星。
巴纳德星距离我们仅六光年,在行星探测方面有着多次虚报的历史。但这一次,证据看起来很确凿。得益于先进的高精度仪器,研究人员已经证实了四颗微小行星的存在。发现如此小的行星绝非易事,尤其是在这个距离上,这使得这项发现更加令人印象深刻。
微小世界如何揭示自身
科学家们使用了一种称为视向速度的技术,该技术寻找恒星光线中由轨道行星的引力引起的微小摆动。行星越小,信号就越弱,而这四颗行星的质量只有地球的五分之一到三分之一左右。

更复杂的是,像巴纳德星这样的恒星自然会晃动和闪烁,产生“噪音”,这些噪音会淹没来自小型行星的微弱信号。在这种情况下,行星信号非常微弱,仅引起每秒0.2到0.5米的位移,比人类的步行速度还慢。与此同时,来自恒星活动的背景噪音几乎是行星信号的10倍,约为每秒2米。
将这些微弱的行星“耳语”从恒星噪音中分离出来需要先进的建模和尖端技术,这是在不断寻找太阳系外世界的过程中取得的一项静默的胜利。
锐化宇宙图像
我们如何将行星信号从恒星噪音中分离出来?天文学家建立了巴纳德星的震动和抖动的详细数学模型,使他们能够识别并从收集到的恒星数据中去除这些信号。
这份证实这四个微小世界(标记为b、c、d和e)的新论文依赖于来自MAROON-X的数据,MAROON-X是一种安装在夏威夷莫纳克亚山顶双子座望远镜上的“极端精度”视向速度仪器。它证实了之前使用安装在智利甚大望远镜上的视向速度仪器ESPRESSO探测到的“b”行星。而这项新工作揭示了同一系统中的三个新的姊妹行星。

太热而无法孕育生命,但充满希望
这些行星离它们的红矮星太近,无法居住。最近的行星的“一年”略多于两天;最远的行星的“一年”则略低于七天。这可能使它们太热而无法支持生命。然而,它们的发现为寻找地球以外的生命带来了希望。科学家表示,像我们地球这样的小型岩石行星可能是寻找已知生命证据的最佳地点。但到目前为止,它们也是最难探测和描述的。高精度的视向速度测量,结合更精确的数据提取技术,可能会为我们打开通往宜居的、可能存在生命的行星世界的新窗口。