Het bestaan ​​van een planeet ter grootte van de aarde rond de dichtstbijzijnde ster bij de zon, Proxima Centauri, is bevestigd door een internationaal team van wetenschappers, waaronder onderzoekers van de Universiteit van Genève (UNIGE). De resultaten, gepubliceerd in Astronomie en astrofysica , onthullen dat de planeet in kwestie, Proxima b, heeft een massa van 1,17 aardmassa's en bevindt zich in de bewoonbare zone van zijn ster, waar hij in 11,2 dagen omheen draait.

Deze doorbraak was mogelijk dankzij radiale snelheidsmetingen met ongekende precisie met ESPRESSO, de in Zwitserland vervaardigde spectrograaf, de meest nauwkeurige die momenteel in gebruik is, die is geïnstalleerd op de Very Large Telescope in Chili. Proxima b werd vier jaar geleden voor het eerst gedetecteerd met een oudere spectrograaf, HARPEN, ook ontwikkeld door het in Genève gevestigde team, die een lage verstoring in de snelheid van de ster heeft gemeten, suggereert de aanwezigheid van een metgezel.

De ESPRESSO-spectrograaf heeft radiale snelheidsmetingen uitgevoerd op de ster Proxima Centauri, die slechts 4,2 lichtjaar van de zon verwijderd is, met een nauwkeurigheid van 30 centimeter per seconde (cm/s), ongeveer drie keer nauwkeuriger dan die verkregen met HARPS, hetzelfde type instrument maar van de vorige generatie.

"We waren al erg blij met de prestaties van HARPS, die verantwoordelijk is geweest voor het ontdekken van honderden exoplaneten in de afgelopen 17 jaar, " zegt Francesco Pepe, een professor in de Astronomy Department in UNIGE's Faculteit Wetenschappen en de leider van ESPRESSO. "We zijn erg blij dat ESPRESSO nog betere metingen kan produceren, en het is verheugend en gewoon een beloning voor het teamwork dat bijna 10 jaar heeft geduurd."

Alejandro Suárez Mascareño, hoofdauteur van het artikel, zegt, "Het bestaan ​​van Proxima b bevestigen was een belangrijke taak, en het is een van de meest interessante planeten die bekend zijn in de zonneomgeving."

De metingen uitgevoerd door ESPRESSO hebben duidelijk gemaakt dat de minimale massa van Proxima b 1,17 aardmassa's is (de vorige schatting was 1,3) en dat hij in slechts 11,2 dagen rond zijn ster draait.

"ESPRESSO heeft het mogelijk gemaakt om de massa van de planeet te meten met een precisie van meer dan een tiende van de massa van de aarde, " zegt Michel Burgemeester, winnaar van de Nobelprijs voor Natuurkunde in 2019, honorair hoogleraar aan de faculteit Bètawetenschappen en de 'architect' van alle ESPRESSO-achtige instrumenten. "Het is totaal ongehoord."

En hoe zit het met het leven in dit alles?

Hoewel Proxima b ongeveer 20 keer dichter bij zijn ster staat dan de aarde bij de zon, het ontvangt vergelijkbare energie, zodat de oppervlaktetemperatuur zou kunnen betekenen dat water (indien aanwezig) op sommige plaatsen in vloeibare vorm is en kan, daarom, leven in de haven.

Dat gezegd te hebben, hoewel Proxima b een ideale kandidaat is voor biomarkeronderzoek, er is nog een lange weg te gaan voordat we kunnen suggereren dat het leven zich aan de oppervlakte heeft kunnen ontwikkelen. In feite, de Proxima-ster is een actieve rode dwerg die zijn planeet bestookt met röntgenstralen, ontvangen ongeveer 400 keer meer dan de aarde.

"Is er een atmosfeer die de planeet beschermt tegen deze dodelijke stralen?" zegt Christophe Lovis, een onderzoeker bij de afdeling Astronomie van UNIGE en verantwoordelijk voor de wetenschappelijke prestaties en gegevensverwerking van ESPRESSO. "En als deze sfeer bestaat, bevat het de chemische elementen die de ontwikkeling van het leven bevorderen (zuurstof, bijvoorbeeld)? Hoe lang bestaan ​​deze gunstige voorwaarden al? We gaan al deze vragen aanpakken, vooral met behulp van toekomstige instrumenten zoals de RISTRETTO-spectrometer, die we speciaal gaan bouwen om het licht van Proxima b te detecteren, en HUUR, die zal worden geïnstalleerd op de toekomstige ELT-reuzentelescoop van 39 m die de European Southern Observatory (ESO) in Chili aan het bouwen is."

Verrassing:is er een tweede planeet?

Ondertussen, de precisie van de metingen die door ESPRESSO zijn gedaan, zou voor een andere verrassing kunnen zorgen. Het team heeft bewijs gevonden voor een tweede signaal in de gegevens, zonder de definitieve oorzaak erachter te kunnen vaststellen. "Als het signaal planetair van oorsprong was, deze potentiële andere planeet die Proxima b vergezelt, zou een massa hebben die minder is dan een derde van de massa van de aarde. Het zou dan de kleinste planeet zijn die ooit is gemeten met de radiale snelheidsmethode, ’ zegt professor Pepe.

Opgemerkt moet worden dat ESPRESSO, die in 2017 operationeel werd, staat nog in de kinderschoenen en deze eerste resultaten bieden nu al ongekende mogelijkheden. De weg is in een razend tempo afgelegd sinds de eerste planeet buiten het zonnestelsel werd ontdekt door Michel Mayor en Didier Queloz, beide van de afdeling Astronomie van UNIGE. 1995, de 51Peg b-gasreuzenplaneet werd gedetecteerd met behulp van de ELODIE-spectrograaf met een nauwkeurigheid van 10 meter per seconde (m/s). Vandaag ESPRESSO, met zijn 30 cm/s (en binnenkort 10 na de laatste aanpassingen) zal het misschien mogelijk zijn om werelden te verkennen die ons aan de aarde doen denken.