Röda dvärgar är den coolaste typen av stjärna. Som sådan, de tillåter potentiellt flytande vatten att existera på planeter som är ganska nära dem. I sökandet efter beboeliga världar bortom gränserna för vårt solsystem, detta är en stor fördel:avståndet mellan en exoplanet och dess stjärna är en avgörande faktor för dess upptäckt. Ju närmare de två är, desto större är chansen att astronomer kan upptäcka planeten från jorden.

"Men dessa stjärnor är ganska små och avger lite ljus jämfört med de flesta andra stjärnor, som vår sol, "Brice-Olivier Demory, huvudförfattare till studien och professor i astrofysik vid universitetet i Bern förklarar. Dessa faktorer gör dem utmanande att observera i detalj. Utan de rätta instrumenten, alla planeter som kan kretsa kring dem kan lätt förbises - speciellt jordiska planeter, som jorden, som är jämförelsevis små.

Ett dedikerat teleskop

Ett instrument, med vilken det är möjligt att noggrant studera röda dvärgar och deras planeter, är det Mexiko-baserade SAINT-EX-teleskopet, samarbetat av NCCR PlanetS. SAINT-EX är en akronym som står för Search And characterization of Transiting EXoplanets. Projektet har fått sitt namn för att hedra Antoine de Saint-Exupéry (Saint-Ex), den berömda författaren, poet och flygare.

SAINT-EX-observatoriet är en helt robotbaserad anläggning som är värd för ett 1-meters teleskop. Den är utrustad med instrumentering speciellt anpassad för att möjliggöra högprecisionsdetektering av små planeter som kretsar kring kalla stjärnor. Nu, denna specialisering lönar sig:tidigare i år, teleskopet kunde detektera två exoplaneter som kretsade runt stjärnan TOI-1266, ligger cirka 120 ljusår från jorden. Forskningen, publicerades nyligen i tidskriften Astronomi och astrofysik , ger ett första intryck av deras egenskaper.

Ett märkligt par

Jämfört med planeterna i vårt solsystem, TOI-1266 b och c är mycket närmare sin stjärna – det tar dem bara 11 respektive 19 dagar att kretsa runt den. Dock, eftersom deras värdstjärna är mycket kallare än solen, deras temperaturer är inte särskilt extrema:den yttre planeten har ungefär samma temperatur som Venus (även om den är 7 gånger närmare sin stjärna än Venus är solen). De två planeterna har liknande täthet, möjligen motsvarande en sammansättning av ungefär hälften av stenigt och metalliskt material och hälften vatten. Detta gör dem ungefär hälften så steniga som jorden eller Venus men också mycket stenigare än Uranus eller Neptunus.

I storlek, planeterna skiljer sig tydligt från varandra. Den inre planeten, TOI-1266 b, mäter upp till lite under två och en halv gånger jordens diameter. Detta gör den till en så kallad "sub-Neptunus". Den yttre planeten, TOI-1266 c, är drygt en och en halv gånger så stor som vår planet. Således, den tillhör kategorin "superjordar".

Detta placerar de två planeterna vid kanterna av den så kallade radiusdalen, som Brice-Olivier Demory förklarar:"Planeter mellan ungefär radien av TOI-1266 b och c är ganska sällsynta, troligen på grund av effekten av stark bestrålning från stjärnan, som kan erodera deras atmosfär." Yilen Gómez Maqueo Chew, SAINT-EX projektkoordinator och forskare vid National Autonomous University of Mexico tillägger:"Att kunna studera två olika typer av planeter i samma system är en fantastisk möjlighet att bättre förstå hur dessa olika stora planeter blir till."

Bra timing och hjälp från ambassaden

Med denna möjlighet, speciellt i år, är allt annat än givet. Forskarna hade turen att kunna slutföra sina observationer strax före den covid-19-relaterade låsningen i Mexiko. Kort efter att observationerna gjordes, observatoriet var tvungen att stängas på grund av konsekvenserna av pandemin. Detta har inte förändrats förrän idag. Forskarna hoppas kunna återuppta driften av SAINT-EX under de närmaste månaderna och rikta in sig på nästa röda dvärg och dess potentiella planeter. "Också, den mexikanska ambassaden i Bern var till stor hjälp för att underlätta diskussionerna med den mexikanska regeringen och för att ge fortsatt stöd till projektet, säger Demory.